Маска стереолитография в 3D печат

Стереолитография Е технология за създаване на слой по слой на обемни обекти с помощта на течен фотополимеризуем материал. Благодарение на него можете да създавате триизмерни обекти, като прилагате слоеве с дебелина 0,2 милиметра върху подвижната им основа. Основата беше поставена в контейнер с течен фотоплимер.

3D Systems продължава да подобрява стереолитографската технология и днес. Наскоро на пазара се появиха първите устройства за домашна употреба.

Концепция за стереолитография на маска

Маска стереолитография (SGC) - технология за производство на добавки, подобна на технологията за печат, която се осъществява чрез цифрова LED проекция.

Историята на появата на технологията за стереолитография на маски

Оживява се през 86 г. от миналия век от Cubital Ltd, която по-късно престава да съществува и всички права са прехвърлени на Objet Geometries Ltd. През 2012 г. в резултат на сливането на двете организации правата на интелектуална собственост за тази технология бяха прехвърлени на Stratsasys.

В исторически план стереолитографията на маските е първата, която е създадена. Тази технология използва масиви от точкови източници на светлина или халогенни лампи като източник на светлина. Чертежът на втвърдения слой фотополимер се създава с помощта на маска. Мелирането на слоевете става изцяло с помощта на специални маски, всяка от които се създава индивидуално за следващия слой.

При използване на тази технология може да се приложи експозиция на фотополимера върху повърхността и през прозрачното дъно. Последният вариант изисква изливане на пълна баня с фотополимер, но е много по-лесно да се създават маски в автоматичен режим.

Тази техника е специален случай на SLA процеси. Абсолютно също използва фотополимери, които се втвърдяват под действието на ултравиолетово лъчение, но разликата е, че експозицията на всеки слой от веществото преминава през маска, която се нанася върху стъклена плоча.

Как работи процесът?

Процесът на масова стереолитография се основава на прилагането на няколко тънки слоя фотополимерна смола, последвано от облъчването им с ултравиолетова светлина. Самото облъчване се извършва според маска с определен контур или според някакъв шаблон.

При създаването на следващия слой той веднага се прикрепя към предишния слой, което допринася за формирането на структурата на готовия обект. Ако слоят няма предишен, тогава той се създава изкуствено чрез нарастваща опора.

Поради ефекта на радиация материалът се втвърдява и излишните частици се отстраняват от работната зона, кухините се запълват с восък с ниска топимост. Освен това, ако възникне такава необходимост, крайният продукт се обработва и производственият цикъл се повтаря отново. След края на създаването на модела восъкът се разтопява, а готовият продукт се оставя и не изисква допълнително излагане на ултравиолетова светлина за пълно втвърдяване.

Използвани материали

Фотополимерните смоли се използват като материали за маскирана стереолитография. Често се използват фотополимерни смоли, които по сила са подобни на ABS пластмасата.

3D модели на принтери за маска стереолитография

Специални 3D принтери от различни марки и модели се използват като оборудване за създаване на определени обекти чрез маскирана стереолитография, например 3D Systems V-Flash FTI 230, 3D принтери от серията ProJet, ProJet iPro, които се различават помежду си по технически характеристики, цена, качество. Нека разгледаме по-подробно няколко модела такива принтери.

3D принтери от серия IPro

Някои от най-популярните принтери от тази серия са 2 модела:

iPro 8000 - основен модел. Той е икономичен и лесен за използване. Качеството на частите, произведени на този принтер, им позволява да се конкурират с части, произведени с фрезоване. С него можете да създавате модели до 1,5 м без шевове. Принтерът може да се използва за производство на продукти във всяка област.

iPro 9000. Този принтер, за разлика от "малкия си брат", е оборудван с 2 независими модула за изграждане, поради което е по-широк. В модули можете да създавате продукти от различни материали. Има висока производителност, използва се за единично дребно производство на продукти с високо качество на повърхността и точност на размерите. Изграждането на продукти се извършва автоматично, като се използва широка гама от материали, патентовани от 3D Systems GmbH. Последващата обработка на готовите продукти е минимална. Освен това с помощта на IPro 9000, в рамките на един процес, можете да създадете продукти, които са напълно различни по размер, сложност и външен вид. Такова оборудване се продава по поръчка.

Плюсове и минуси на технологията за стереолитография на маски

Основното предимства SGC технологиите са както следва:

Не е необходимо да се създават поддържащи конструкции.
Механичната обработка на всеки следващ слой помага да се постигне най-висока точност.
Висока производителност на тази технология, която се осигурява от едновременно облъчване на слоеве.
Ниска цена на отпечатан обект.
Широки възможности за последваща обработка.

Относно недостатъци технология, тук можете да подчертаете следните основни недостатъци:

Получаване на голямо количество отпадъци след изпълнението на процеса на стереолитография на маска, което увеличава разходите за печат.
Високо ниво на шум.
Монтажът е много скъп поради сложността на дизайна.
Материалът, използван за печат, се срутва много лесно поради излагане на течност.
Процесът на създаване на голям брой маски усложнява създаването на проба, става много трудно да се осигури висока точност на крайния продукт.

Понастоящем тази техника практически не се използва никъде, тъй като нейният FTI вариант е почти същият като DLP LED печат поради въвеждането на цифрови проектори.