Estereolitografia (SLA) – O que é o processo SLA?

Neste artigo introduzo a estereolitografia – ou seja, o processo SLA. Aprenderá sobre a estrutura de uma impressora SLA, o princípio de funcionamento e também as vantagens e desvantagens.

Quando foi inventado o processo de estereolitografia?

O processo de estereolitografia foi inventado por Charles “Chuck” W. Hull em 1983 e patenteado em 1986. A Hull fundou a empresa Sistema 3D baseado nesta invenção, a fim de poder comercializar a tecnologia.

Como é construída uma impressora SLA-3D?

• Laser
• Espelhos móveis
• Tanque de resina
• Contentor (cuba) – Enchido com resina
• Tampa com protecção UV para evitar o endurecimento indesejado da resina pela luz solar ou luz eléctrica
• Lâmina raspadora
• Imprimir cama

Como funciona o processo de estereolitografia?

Em estereolitografia ou estereolitografia, um objecto impresso em 3D é criado a partir de uma resina líquida (fotopolímero), curando esta resina camada por camada com uma precisão precisa utilizando um laser.

Neste processo, o feixe laser é dirigido para o local desejado através de espelhos móveis, os chamados galvanómetros. Isto é então curado.

Passos:

• Criação do modelo 3D através de software CAD, scanner 3D ou download de um modelo de impressão 3D
• Cortar o modelo 3D
• Encher o tanque com resina
• Fechar tampa
• Iniciar a impressão
  • Plataforma de construção move-se para o tanque translúcido com resina líquida
  • O laser endurece a primeira camada
  • Impressão dos elevadores de cama pela espessura da camada desejada
  • A resina preenche a área abaixo do objecto
  • O laser endurece agora esta camada, o que faz com que a camada anterior e esta camada se juntem
  • Ocasionalmente o leito de impressão move-se mais alto – depois o material no tanque é “agitado” automaticamente com a chamada lâmina raspadora. Isto assegura que as bolhas existentes desaparecem e que a resina é distribuída uniformemente sob o objecto. Isto assegura uma alta qualidade de impressão, sem quaisquer lacunas.
  • Este processo é repetido camada a camada até que o objecto 3D desejado esteja completo.

Onde é utilizado o procedimento SLA?

As impressoras SLA produzem peças de alta precisão com superfícies lisas e são frequentemente utilizadas para esculturas altamente detalhadas, moldes de jóias e protótipos:

• Protótipos para testes funcionais simples
• Modelos de cera para a produção de objectos feitos de metal com o processo de cera perdida
• Produção de pequenos lotes de produtos finais com estruturas complexas
• Modelos que requerem um elevado nível de detalhe
• Ferramentas para moldagem por injecção
• Medicina: Talas dentárias, modelos de perfuração para implantes
• Protótipos visuais para sessões fotográficas e testes de marketing

Que materiais podem ser impressos com o processo SLA?

Actualmente, existe o material certo para quase todos os fins no campo do processo SLA:

• Resina sintética funcional para cargas elevadas
• material flexível
• Resina sintética enriquecida com vidro – para uma superfície mais lisa e a possibilidade de imprimir paredes finas de forma estável
• Resina sintética resiliente para a produção de protótipos sujeitos a grandes tensões, incluindo fechos de encaixe
• Material resistente ao calor, por exemplo para a produção de ferramentas de moldagem por injecção para a produção de pequenas séries
• Material fundível – Isto permite a produção de modelos detalhados para fundição por investimento. O material é “queimado” no processo

Como é feito o pós-processamento em estereolitografia?

Estas etapas devem ser sempre feitas com extremo cuidado, porque a resina é também mais corrosiva, dependendo da composição do material. Por conseguinte, deve sempre usar luvas quando manusear objectos ainda não limpos e a impressora e outros componentes. A melhor coisa a fazer é usar óculos de protecção.

Mais vale prevenir do que remediar.

Retirar cama de impressão

Todas as impressoras SLA oferecem a possibilidade de remover a cama de impressão. Isto assegura uma remoção mais fácil dos objectos impressos. Além disso, isto reduz o risco de se “magoar” com a resina ou de contaminar a resina no recipiente.

Remoção das estruturas de apoio

Primeiro, as estruturas de apoio devem ser removidas com uma faca, um alicate ou outra ferramenta.

Processo de limpeza

Há várias maneiras de o fazer. Isto depende se a impressora SLA existente tem ou não algum tipo de estação de limpeza. Se tiver de o fazer você mesmo, o primeiro passo é lavar o objecto com álcool. Em seguida, lavá-lo sob água corrente. Poderá ter de “esfregar” por vezes, porque a resina é muito pegajosa e difícil de remover. Preste atenção às partes de filigrana do objecto impresso. Estes devem ser limpos com cuidado, para que não se separem.

Cura

O objecto impresso está quase pronto no estado limpo, mas em muitos casos ainda precisa de ser curado para desenvolver plenamente as propriedades materiais desejadas. Alguns fabricantes oferecem estações UV especiais para este fim. Se não tiver nenhum, pode, por exemplo, usar um endurecedor de unhas para “unhas de gel” e endurecer o objecto. Ou o caminho mais longo mas mais barato: colocar o objecto no parapeito da janela e deixar o sol fazer o seu trabalho. No entanto, não tem garantias de que todas as áreas estejam curadas. Portanto, virar o objecto para o peitoril da janela.

Para além destas etapas de pós-processamento por vezes necessárias, os objectos impressos por estereolitografia podem ser processados por jacto de areia, tingimento e revestimento, o que em muitos casos os torna indistinguíveis dos produtos fabricados para a produção em série utilizando métodos convencionais.

Construção para o procedimento SLA. A que se deve prestar atenção?

Este tópico é demasiado complexo para se acomodar aqui. Clique no link abaixo e aprenda as dicas e truques mais importantes:

Design para Estereolitografia (SLA) – Directrizes para um bom design

Estereolitografia – Quais são as vantagens e desvantagens?

Cada processo de impressão em 3D tem vantagens e desvantagens. Aqui apresento-vos a estereolitografia.

Vantagens do procedimento SLA

• Alta precisão
• Sem ou com poucas camadas visíveis
• Processo relativamente rápido
• Grandes espaços de instalação possíveis

Desvantagens do procedimento SLA

• Processo relativamente caro (impressora, material, extras como tanques para cada material, etc.)
• Elaborar pós-processamento
• Escolha comparativamente pequena de materiais
• A cura aumenta os tempos de impressão
• As estruturas de apoio são quase sempre necessárias

 

seta: Quer mais? Depois dê uma olhada noutros processos de impressão em 3D no artigo “Processos de Impressão em 3D – Uma Visão Geral dos Processos mais Populares