Hochpräzise und glatte Oberflächen
Die Stereolithografie (SLA) ist das erste 3D-Druckverfahren überhaupt und wurde bereits im Jahre 1983 erfunden. Ausgangspunkt beim SLA-Druck bildet ein mit einem flüssigen Photopolymer (Epoxidharz) gefülltes Becken, dessen wichtigste Eigenschaft darin besteht, nach einer gewissen Belichtungszeit zu erstarren. Mit Hilfe eines Lasers werden nun die einzelnen Schichten des Modells in den Kunststoff projiziert, wobei dessen bewegliches Druckbett so lange nach unten gezogen wird, bis das Modell fertig ist. Das gehärtete 3D Modell aus Epoxy-Kunststoff wird nach dem SLA-3D-Druckvorgang aus dem Bad genommen und - in der Regel - in einer Belichtungskammer nachbelichtet, um es so vollständig auszuhärten.
3D Drucke aus Epoxy überzeugen vor allem durch glatte Oberflächen, hohe Schlagfestigkeit und eine gute Bruchdehnung.
Entscheidende Voraussetzung für den 3D Druck im Stereolithographie-Verfahren ist die Eigenschaft des Epoxy, nach einer relativ kurzen Belichtungszeit zu erstarren. Konkret handelt es sich bei diesen, hier zum Einsatz kommenden Resinen um Extraktstoffe aus dehydrierten Naturharzen, welche durch einen chemischen Umwandlungsprozess gewonnen werden. Während der Belichtungszeit trägt der SLA-Drucker das flüssige Ausgangsmaterial exakt in der in den 3D Dateien festgelegten Form auf die Druckplatte auf, wo diese Schicht nach kurzer Zeit erstarrt. Ist diese Schicht erstarrt, so wird die Druckplatte samt der jeweiligen Schicht nach unten gezogen und es entsteht – auf dem gleichen Wege – die nächste Schicht. Dieser Vorgang wird so lange wiederholt, bis das 3D Modell vollständig aufgebaut ist.
Das Stereolithographie-Verfahren gilt noch immer als das genaueste aller 3D-Druckverfahren. Im industriellen Kontext findet so verarbeitetes Epoxy unter anderem als Trägermaterial für elektronische Schaltungen Verwendung. Weitere typische Anwendungsgebiete für das SLA-Verfahren sind die Produktion komplexer Bauteile als Designmuster oder die Erstellung von Ausgangsformen für Vakuumgießen oder Spin-Casting.
Häufig gestellte Fragen (FAQ)
Als genauestes 3D Druckverfahren gilt noch immer die Stereolithografie, bekannt auch als SLA-Druck.
Das Stereolithographie-Druckverfahren beeindruckt insbesondere durch glatte und detaillierte Oberflächen, sowie durch eine hohe Genauigkeit.
Im Stereolithografie-Druckverfahren findet vor allem Epoxy-Kunststoff Verwendung. Bei 3D Activation haben Sie diesbezüglich eine große Auswahl an Materialvarianten.
Quelle: Solid Concepts YouTube
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Die Stereolithographie Technologie, grob skizziert
- Glatte und detaillierte Oberflächen
- Hohe Genauigkeit
- Transparente Bauteile
- Einfache Nachbehandlung
Stereolithografie
Die Stereolithographie, auch SLA-Druck genannt, ist das älteste 3D-Druckverfahren. Die Technologie wurde 1984 vom amerikanischen Physiker Chuck Hull patentiert.
Die Stereolithographie basiert darauf, dass lichthärtende Kunststoffe, sogenannte Photopolymere, in dünnen Schichten (Standardschichtdicken im Bereich von 0,05–0,25 mm, Mikrostereolithographie auch erreichbare 1 Mikrometer Schicht) per Laser gehärtet werden. Bei 3D Activation verwenden wir Epoxidharze, sogenannte Epoxide, als Photopolymere. Der Härtungsprozess findet in einem Bad statt, das mit sogenannten lichtempfindlichen (= lichtempfindlichen) Kunststoff-Grundmonomeren gefüllt ist. Sobald eine Schicht erstellt wurde, werden die Bauplattform und die Flüssigkeit abgesenkt und die nächste Schicht erstellt.
Das Bauteil selbst entsteht, indem der Kunststoff mit einem Wischer (oder Rakel) gleichmäßig über die vorherige Schicht verteilt und anschließend mit einem Laser entsprechend der in der CAD-Datei vorgegebenen Struktur ausgehärtet wird. Der Laser wird durch einen beweglichen Spiegel gesteuert.
Nach Abschluss des Druckvorgangs wird die Druckplattform mit Komponenten aus dem Container entfernt. Das ungehärtete Harz wird dann abgelassen. Das Modell wird dann von der Stützstruktur entfernt, mit einem Lösungsmittel gereinigt und schließlich in einem Schrank unter UV-Lampen vollständig ausgehärtet.
Während für die Mikrostereolithographie Stützstrukturen nicht erforderlich sind, ist dies bei größeren Bauteilen im Stereolithographieprozess, die sonst schweben würden, sicherlich der Fall.
Stereolithographie produziert beeindruckende Teile mit glatten Oberflächen und hoher Qualität. Auch sehr kleine Details können enthüllt werden. Anwender des SLA-Drucks schätzen zudem die hier möglichen geringen Abweichungstoleranzen sowie die kurzen Produktionszeiten.
Typische Anwendungsgebiete der Stereolithographie finden sich in der Herstellung von Funktionsprototypen, Anschauungsprototypen, filigranen Detailmodellen und Prototypen. Auch bei der Herstellung von Prothetik, Medizintechnik und Funktionsbauteilen wird die Stereolithographie häufig eingesetzt.
Durch Stereolithographie hergestellte Teile können durch Lackieren, Plattieren, Spachtel- oder Spachtel- oder Metalloberflächenbehandlung nachbearbeitet werden.
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