Все о фотополимеризации в ваннах

Аддитивное производство, обычно называемое 3D-печатью, представляет собой производственный метод, который укладывает последовательные слои материала, управляемые контурами 3D-модели, для создания физических объектов. В области аддитивного производства на протяжении многих лет наблюдается устойчивый рост как технологических разработок, так и внедрения. Сегодня у инженеров есть широкий выбор процессов 3D-печати. Однако процесс, с которого все началось, — фотополимеризация в ваннах.

Фотополимеризация в ванне была первым успешно коммерциализированным процессом аддитивного производства, и он остается популярным методом спустя сорок лет после своего появления на рынке. Давайте углубимся в оригинальный процесс аддитивного производства.

Как работает фотополимеризация в ванне?

При фотополимеризации в ваннах создаются детали с превосходной чистотой поверхности путем отверждения жидкой фотополимерной смолы по одному слою за раз с помощью света. Сначала платформа для сборки опускается в чан со смолой. Затем ультрафиолетовый свет, обычно от лазера или проектора, вызывает реакцию внутри смолы. Молекулы фотополимера соединяются вместе, образуя твердое тело, а платформа для сборки отодвигается от источника света, позволяя создавать дополнительные слои поверх предыдущих. После того, как деталь полностью сформирована, смолу сливают и деталь извлекают.

Наиболее распространенные технологии 3D-печати с фотополимеризацией в ваннах включают:

Стереолитография (SLA)

Во время SLA лазер ультрафиолетового излучения, расположенный внутри машины для фотополимеризации в ванне, фокусируется на ванне со смолой, чтобы построить деталь слой за слоем.

Обработка прямого света (DLP)

DLP производит детали так же, как SLA, с одним ключевым отличием. Вместо использования лазера в этом процессе используется экран цифрового светового проектора, который одновременно проецирует одно изображение каждого слоя детали в смолу. В результате процесс печати ускоряется.

Цифровой синтез света Carbon® (DLS)

DLS похож на DLP, за исключением того, что движение платформы сборки является непрерывным, а не дискретным, что обеспечивается «мертвой зоной», которая предотвращает отверждение детали до проекционного окна. DLS даже быстрее, чем DLP, потому что машине для фотополимеризации в ванне не нужно останавливаться и отделять деталь от рабочего стола после завершения каждого слоя.

Материалы для фотополимеризации и их применение

Процессы фотополимеризации в ваннах идеально подходят для создания высокоточных деталей с мелкими деталями и гладкой поверхностью. Общие области применения встречаются в медицинской и стоматологической отраслях, наиболее распространенными из которых являются инструменты для хирургического обучения, лицевые протезы и слуховые аппараты. Производители также могут использовать фотополимеризацию в ваннах для изготовления форм для мелкосерийного литья под давлением.

Материалы для фотополимеризации в ваннах различаются в зависимости от процесса. Например, SLA совместим с широким спектром фотополимерных смол — стандартных, жестких, гибких, прозрачных и литейных. DLP, с другой стороны, совместим только со стандартными и литейными смолами. У Carbon DLS также есть свои материалы. Смолы не универсальны; каждый тип смолы придает детали соответствующий набор физических и химических свойств. Инженеры и группы разработчиков должны всегда тщательно определять требования к своим проектам и оценивать потенциальные материалы в соответствии с этими требованиями.

Преимущества и недостатки фотополимеризации в ваннах

Фотополимеризация в ваннах остается популярной среди производителей на протяжении многих лет, потому что она идеально подходит для изготовления деталей с высокой детализацией и часто быстрее, чем другие производственные процессы с точки зрения чистого объема. Кроме того, машины для фотополимеризации в ваннах могут иметь большие объемы сборки. Повышение качества, скорости и размеров печатаемых частей ускорило коммерческую жизнеспособность этих технологий.

Исторически сложилось так, что основным ограничением процессов SLA и DLP были физические ограничения различных материалов, совместимых с фотополимеризацией в ванне. За исключением избранных прочных и жестких смол, смолы, отверждаемые УФ-излучением, не были известны своей прочностью, долговечностью или стабильностью. Эти смолы могут со временем коробиться и деформироваться, менять цвет и, как правило, должны подвергаться пост-отверждению в течение длительного времени, чтобы получить от них достаточную прочность. Процесс Carbon DLS устраняет эти недостатки с помощью гораздо более стабильных материалов. DLS производит гораздо более прочные и долговечные детали с изотропными свойствами.

Начало работы с фотополимеризацией в ваннах

Фотополимеризация в ваннах — это проверенный и надежный процесс аддитивного производства, позволяющий производить сложные и детализированные детали с исключительной обработкой поверхности и в больших объемах. Он быстрый, универсальный и предоставляет командам разработчиков достаточную гибкость дизайна.

Сегодня у групп по производству есть широкий выбор аддитивных методов, даже помимо фотополимеризации в ваннах. Надежный производственный партнер, такой как Fast Radius, может значительно упростить выбор правильного метода аддитивного производства.

Fast Radius — это универсальный магазин аддитивного производства промышленного уровня, предлагающий услуги фотополимеризации в ваннах наряду с полным набором традиционных производственных предложений. На наших заводах используются новейшие аддитивные возможности, которые дополняются гибкой производственной моделью Fast Radius по запросу. Используя запатентованную цифровую платформу, мы оптимизируем и оптимизируем производственный процесс от концепции до поставки, чтобы наши клиенты могли сосредоточиться на том, что у них получается лучше всего:инновациях и быстром выводе продуктов на рынок. Свяжитесь с нами сегодня — давайте сделаем невозможное возможным.

Для получения дополнительной информации обо всех аспектах аддитивного производства — от настройки продукта до максимизации рентабельности инвестиций — ознакомьтесь с другими недавними статьями в учебном центре Fast Radius.