Laserová stereolitografie

Laserová stereolitografie (zkr. SLA a STL z anglického  Stereolithography ) je jednou z technologií rychlého prototypování . Stereolitografický přístroj byl poprvé patentován Chuckem Hullem v roce 1984. [jeden]

Základy techniky

Technologie laserové stereolitografie je založena na polymeraci fotopolymerizovatelné kompozice (PPC) fotoiniciované laserovým zářením nebo zářením rtuťových výbojek .

Tato metoda se od ostatních liší tím, že jako „stavební materiál“ nepoužívá prášky, ale fotopolymery v kapalném stavu. V nádobě s tekutým fotopolymerem je umístěna síťová plošina (výtah), na které je prototyp „pěstován“.

Pomocí této technologie je z tekutého PPC syntetizován trojrozměrný objekt navržený na počítači v postupných tenkých (0,05–0,2 mm) [2] vrstvách vytvořených působením laserového záření na pohyblivou platformu [3] . Procesor pro tvorbu vodorovných řezů zpravidla nejprve převede popis 3D modelu budoucího objektu z formátu souboru STL na sadu vrstvených řezů s požadovaným výškovým krokem, jejichž pole se zapíše do spustitelného souboru s rozšíření SLI [3] . Tento soubor je sada dvourozměrných vektorových dat, která poskytuje sekvenční řízení orientace laserového paprsku pomocí zrcadel v procesu syntézy objektů, příkazy k zapnutí laseru, pohybu plošiny atd. [3]

Dále se zapne laser, který ovlivní ty části polymeru, které odpovídají stěnám cílového objektu, což způsobí jejich vytvrzení. Poté se celá plošina ponoří o něco hlouběji, o množství rovnající se tloušťce vrstvy. Také v tomto okamžiku speciální kartáč zavlažuje oblasti, které mohly zůstat suché kvůli určitému povrchovému napětí kapaliny. Po dokončení stavby se objekt ponoří do lázně se speciálními směsmi, aby se odstranily přebytky a vyčistily. A nakonec závěrečné ozáření silným ultrafialovým světlem pro konečné vytvrzení. Stejně jako mnoho jiných technik 3D prototypování vyžaduje SLA vztyčení nosných konstrukcí, které se po dokončení ručně odstraní [3] [4] .

Laserová stereolitografie umožňuje v nejkratším možném čase (od několika hodin až po několik dní) přejít od návrhu nebo nápadu k hotovému modelu součásti [3] [4] .

Funkce

Hlavním rozdílem mezi výrobci laserových stereolitografů jsou výše uvedené charakteristiky, protože obecně jsou zařízení a princip fungování takových strojů totožné. V každém SLA-stroji je možné po příslušném nastavení použít jakýkoli spotřební materiál. Jednou z výhod 3D tisku metodou SLA je rychlost, která se pohybuje v průměru 4-7 mm/hod po výšce modelu (v závislosti na zatížení pracovní plošiny a konstrukčním kroku) [2] . Jeden z výrobců zařízení pro stereolitografii, 3D Systems (USA), nabízí stroje s velikostí syntézní komory od 250x250x250 mm do 1500x750x500 mm [2] . Belgická společnost Materialize vytvořila stroj schopný vytvářet předměty o velikosti až dvou metrů.

Nevýhody

Aplikace

Viz také

Poznámky

  1. Charles W. Hull. Americký patent "Přístroj pro výrobu trojrozměrných předmětů stereolitografií"  (anglicky) (1984). Získáno 20. července 2017. Archivováno z originálu 12. ledna 2018.
  2. 1 2 3 4 Zlenko M.A., Popovich A.A., Mutylina I.N. Aditivní technologie ve strojírenství. - Petrohrad: Vydavatelství Polytechnické univerzity. - 2013. - S. 87 - 96. - 222 s. - [1] Archivováno 14. srpna 2017 na Wayback Machine
  3. 1 2 3 4 5 V. Slyusar. Fabber technologie. Nový nástroj pro 3D modelování . Časopis "Electronics: Science, Technology, Business" - 2003. - č. 5, str. 54 - 60. (2003). Získáno 20. července 2017. Archivováno z originálu 21. září 2018.
  4. 1 2 V. Slyusar. Továrna v každém domě . Okolo světa. - č. 1 (2008). - Leden 2008. (2008). Získáno 20. července 2017. Archivováno z originálu 28. srpna 2017.
  5. Egorenko M.P., Efremov V.S., Katkov I.A. Perspektivy využití technologie 3D tisku při vývoji optických systémů pro videokamery nanodronů.// Interexpo Geo-Siberia.- Novosibirsk: Sibiřská státní univerzita geosystémů a technologií. - Svazek 5, č. 2. - 2017. - C. 19-23. [2] Archivováno 30. května 2019 na Wayback Machine

Literatura

Odkazy