Vantaggi e svantaggi della stereolitografia

Postato su martedì 15 novembre 2022 Da Anastasios Pantelis

Quali sono i vantaggi e gli svantaggi della stereolitografia?

Sebbene la stereolitografia (SLA) sia la più antica tecnologia di stampa 3D commerciale e ora ce ne siano molte altre disponibili, potrebbe comunque essere la risposta migliore per il prossimo progetto.  Che si scelga di utilizzare questa o una delle altre sei tecnologie di cui disponiamo dipende da ciò che si deve ottenere.  Diamo qui una breve occhiata alla tecnologia e valutiamo i suoi vantaggi e svantaggi.

Un buon punto di partenza è guardare il processo che darà alcuni suggerimenti sul fatto che potrebbe essere giusto o meno per il progetto.

Il processo della stereolitografia

Il processo lavora concentrando un laser ultravioletto in una vasca di resina fotopolimerica per polimerizzarla.  Utilizzando il file CAD, questo laser traccia un disegno o una forma preprogrammata. Generalmente, creiamo prima le strutture di supporto e poi il pezzo stesso. 

Dopo aver polimerizzato ogni strato costruttivo sulla superficie della resina, questa piattaforma di costruzione si sposta verso il basso e una barra di ricopertura si sposta per applicare lo strato successivo di resina, che a sua volta viene polimerizzato dal laser UV. Questo viene quindi ripetuto strato per strato fino al completamento della costruzione.

Quindi estraiamo dalla macchina i pezzi di nuova costruzione e utilizziamo solventi per rimuovere eventuali resine aggiuntive.

I vantaggi della stereolitografia

  • Velocità: Uno dei maggiori vantaggi del processo è che, a seconda del pezzo che necessita, è veloce poiché la polimerizzazione è rapida.  Il tempo esattamente necessario dipende da dimensioni, complessità e spessore dello strato del pezzo.  Dopo aver caricato il file CAD, possiamo spedire i pezzi in meno di un giorno.
    Questo la rende ottima anche per la generazione di dispositivi di fissaggio per utensileria, che a volte possono costituire un ripensamento e sorprendere gli ingegneri di produzione.  SLA può aiutare a superare tali sviste creando rapidamente dispositivi di fissaggio e accessori.
  • Conveniente: Può costituire anche un processo molto conveniente per sviluppare modelli a basso costo ma accurati.  Ciò la rende ideale per i prototipi cosmetici che aiutano a rilevare i difetti di progettazione prima di passare alla prototipazione più costosa o alla produzione finale.  Per i progetti giusti, in particolare il settore medicale, rappresenta anche un'ottima opzione per la produzione di pezzi in piccoli lotti e può garantire tempi di consegna rapidi.

  • Precisione: La SLA è rinomata per la produzione di pezzi estremamente lisci che possono persino competere con lo stampaggio a iniezione.  Questi raggiungono tolleranze estremamente buone per particolari fino a +/- 0,05 mm lungo gli assi X e Y e 0,13 mm lungo l'asse Z.  E con nuovi materiali come i nostri MicroFineTM Verde e Grigio si possono ottenere pezzi a micro risoluzione, adatti per il settore medicale o l'elettronica di consumo.

Scalare le dimensione è semplice

Sebbene il tempo impiegato per produrre un pezzo possa dipendere dalle sue dimensioni e ci siano limiti di dimensione massima, è facile ridimensionare un pezzo in quanto il processo è guidato da CAD.

Montaggi a scatto

Poiché possiamo prendere i modelli direttamente dal CAD, si possono creare gruppi basati su molti componenti che è possibile montare insieme per formare un pezzo più grande.  Rende facile controllare un gruppo e modificare e ristampare rapidamente un progetto se necessita di modifiche, quindi è ottima per i test di forma e adattamento.

Limitazioni della stereolitografia

Se la stereolitografia non è la risposta giusta per il prossimo progetto, vale la pena notare che ora sono disponibili molte diverse tecnologie di fabbricazione additiva.  In Protolabs, ad esempio, attualmente offriamo sei diversi processi di produzione additiva, alcuni dei quali sono forse più adatti al progetto individuale.

Quindi, diamo un'occhiata ad alcune delle limitazioni della SLA.

Scelta del materiale

Per la natura della polimerizzazione, è disponibile solo un numero limitato di materiali utilizzabili per la stereolitografia.  E, come forse si sarà capito, poiché utilizza un laser UV per polimerizzare la resina, i pezzi sono fotosensibili, quindi non sarebbero adatto per applicazioni all'esterno.

Ciò potrebbe influire anche su altre caratteristiche di prototipi o pezzi.  Altri processi di stampa 3D come la sinterizzazione laser selettiva possono utilizzare una gamma più ampia di resine  di livello ingegneristico che generalmente saranno più durevoli per produrre pezzi più resistenti. Ed è la stessa storia per altre caratteristiche, quindi se si necessita di una migliore resistenza al calore e agli agenti chimici, un altro materiale che utilizza una tecnologia diversa potrebbe fornire una soluzione migliore.

Quando usare la stereolitografia

Come in qualsiasi processo di prototipazione rapida o di produzione finale, se la stereolitografia costituisce la scelta giusta per il prossimo progetto dipende da ciò che si vuole ottenere e da dove ci si trova nel processo di sviluppo del prodotto

Riteniamo che si tratti di un'ottima scelta per i prototipi cosmetici, per i test di forma e adattamento e se sono necessarie un'elevata precisione e un'eccellente finitura superficiale.  Ma, è necessario ricordare che, a differenza degli anni '80, non è l'unica scelta a disposizione. 

In Protolabs, ad esempio, abbiamo investito in 6 diverse tecnologie in grado di produrre prototipi e pezzi pronti per la produzione in un'ampia gamma di materie plastiche e metalli. Per alcuni progetti si potrebbe anche scoprire che la lavorazione CNC o lo stampaggio a iniezione on-demand forniscono una risposta migliore.

Qualunque siano le esigenze, non si deve prendere la decisione da soli.  I nostri Application Engineer sono esperti in tutte le tecnologie che utilizziamo.

 

 

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