Tecnologie di stampa 3D a confronto: SLA vs DLP vs PμSL

22 maggio 2023

Prototype Projects Ltd scrive...a differenza della maggior parte degli uffici di prototipazione rapida, abbiamo cinque diverse tecnologie di stampa 3D. Potresti pensare che ciò sia eccessivo, ma la logica dietro questo è che nessuna singola tecnologia può soddisfare i requisiti di ogni parte. Tre delle tecnologie di cui disponiamo, vale a dire SLA, DLP e PμSL, utilizzano la luce per polimerizzare le resine fotopolimeriche liquide, denominata fotopolimerizzazione. Sebbene le tre tecnologie abbiano questo in comune, differiscono in modo significativo. In questo articolo esamineremo SLA, DLP e PμSL per vedere come si confrontano e quando potresti sceglierli ciascuno per prototipi o parti per uso finale.

Il termine stereolitografia è stato coniato negli anni '80 e viene utilizzato da 3D Systems per le sue apparecchiature SLA che utilizzano un raggio di luce laser UV per polimerizzare una resina fotopolimerica. Man mano che la resina polimerizza, si solidifica creando una sottile "fetta" della parte sulla superficie della resina. Una volta completato lo strato, il basamento della macchina scende all'interno della vasca per consentire la polimerizzazione dello strato successivo. Quando ogni nuovo strato polimerizza, si fonde con quello sottostante, costruendo così una parte solida tridimensionale.

Se la geometria della parte include elementi sporgenti, questi possono essere costruiti mediante strutture di supporto stampate in 3D che impediscono alle sporgenze di flettersi sotto l’influenza della gravità. È possibile costruire parti cave, ma è necessario incorporare fori di drenaggio in modo che la resina non polimerizzata possa essere successivamente rimossa. Inoltre, se non è necessario che una parte sia completamente solida, l'interno può essere riempito con un reticolo tridimensionale per risparmiare peso e costi dei materiali.

Dopo che la parte è stata costruita, viene rimossa dalla vasca, l'eventuale resina in eccesso viene risciacquata, quindi viene posta in un forno UV per la polimerizzazione finale. Se necessario, è possibile applicare successivamente finiture secondarie.

La stereolitografia è rapida, costruisce parti con buona precisione e finitura superficiale e può funzionare con un'ampia scelta di materiali. Tuttavia, le proprietà del materiale delle parti finite non sono perfettamente isotrope, essendo leggermente più deboli sull'asse Z, quindi è necessario prestare attenzione quando si sceglie l'orientamento di costruzione. Inoltre, anche se la finitura superficiale è spesso sufficientemente buona per le parti funzionali, una leggera pallinatura o una finitura manuale miglioreranno l'estetica.

In comune con la SLA, la DLP costruisce parti strato per strato da fotopolimeri. La differenza principale, tuttavia, è che un intero strato viene polimerizzato utilizzando un singolo lampo di luce, che è molto più rapido rispetto all'utilizzo di un punto di luce laser per tracciare tutta l'area da polimerizzare. Il mascheramento dell'esposizione si ottiene mediante un display LCD attraverso il quale la luce viene proiettata sulla superficie del fotopolimero.

Come lo SLA, il DLP può creare elementi sporgenti mediante strutture di supporto stampate in 3D e sono possibili parti cave o parti "solide" riempite di reticolo. Anche le parti DLP devono essere pulite e polimerizzate con raggi UV, come con le parti SLA.

Grazie alla polimerizzazione di ciascuna fetta con un singolo lampo di luce, la DLP è più veloce della SLA nonostante la produzione di parti con risoluzione, precisione e finitura superficiale simili. Inoltre, mentre offriamo una scelta di tre materiali per SLA, disponiamo di sei materiali per DLP e, se necessario, possiamo ordinare altri 11 gradi specialistici. Di conseguenza, la gamma di proprietà dei materiali per le parti DLP è molto più ampia rispetto a quella per le parti SLA, quindi la DLP viene utilizzata più spesso per le parti di uso finale, mentre la SLA viene solitamente (ma non sempre) scelta per le parti prototipo.

Questa tecnologia di stampa 3D è simile alla DLP perché utilizza il mascheramento per polimerizzare aree di resina con un singolo lampo di luce. Tuttavia, è diverso perché l'ottica fornisce una risoluzione di gran lunga migliore, quindi le parti sono estremamente precise. Anche lo spessore dello strato è inferiore, il che significa che, insieme alla risoluzione più elevata, la superficie del pezzo è molto più liscia.

Ciascuna esposizione polimerizza un’area relativamente piccola, ma parti più grandi possono essere stampate in 3D utilizzando un movimento passo-passo sul piano della macchina. L'elevata precisione dei movimenti garantisce che ogni area mascherata sia allineata con quelle vicine. In alternativa, il movimento del letto consente di costruire più parti contemporaneamente.