La stereolitografia è considerata l’origine dei processi di stampa 3D , con la prima attrezzatura brevettata nel 1984 da Charles Hull e la prima macchina commerciale sviluppata da 3D Systems nel 1988. Cosa c’è dietro questa tecnica?
Questo processo, noto come SLA (stereolitografia), utilizza il principio della fotopolimerizzazione per creare modelli 3D da resine sensibili ai raggi UV. Questa viene solidificata attraverso il passaggio di un laser strato per strato, fornendo così una qualità superiore ai modelli realizzati con questa tecnologia.
Le stampanti 3D SLA si caratterizzano per il loro materiale di stampa liquido e per la presenza di una copertura di protezione UV. Generalmente offrono un volume di produzione relativamente piccolo rispetto ad altre tecnologie di stampa.
Come funziona la stampa 3D stereolitografia?
Come con qualsiasi tecnica di stampa 3D, è richiesto un file digitale creato attraverso la modellazione 3D. Questa può essere ottenuta tramite software CAD (come SolidWorks, ad esempio). Questo file, spesso in formato STL, viene inviato alla macchina, dove un secondo software lo suddivide in sottili strati di stampa di spessore fisso. Infine viene dato l’ordine alla stampante di iniziare a stampare.
Tra i vari componenti di una macchina per stereolitografia ci sono un vassoio in resina, una piattaforma mobile (asse Z), un sistema raschiatore (asse X), un laser UV, ottiche di focalizzazione e uno specchio galvanometrico (assi X e Y).
Processo di Stampa
Il raggio laser punta la superficie della resina liquida secondo il modello digitale 3D fornito alla stampante. Una volta che il primo strato di materiale si solidifica, la piattaforma si abbassa di un livello, che corrisponde allo spessore di uno strato di stampa, e si solidifica una nuova sezione. Ci sono tanti cicli di stampa quanti sono i livelli per ottenere l’intero volume del pezzo.
In alcuni modelli di macchine SLA (come le Formlabs, ad esempio), la produzione del pezzo avviene al contrario. La piattaforma viene immersa nel vassoio di resina dopo ogni strato solidificato mentre il laser lavora dal basso verso l’alto.
Terminata la stampa, si passa alla fase di pulizia con un solvente (generalmente alcool isopropilico noto anche come isopropanolo), questo è necessario per rimuovere l’eccesso di resina non solidificata. A differenza di altre tecniche come la sinterizzazione laser selettiva (SLS), la deposizione di materiale fuso (FDM) e la stampa 3D PolyJet, la post-elaborazione è necessaria per completare il processo di fotopolimerizzazione e ottenere la massima resistenza del materiale.
Come con la tecnologia FDM, la stereolitografia fa uso di supporti per la stampa di forme complesse sotto forma di impalcature, che consentono di sostenere le varie parti. Questi supporti possono essere facilmente rimossi durante la post-elaborazione dei modelli.
La tecnologia della stereolitografia offre una finitura superficiale leggermente vetrosa, ma è generalmente superiore ai processi FDM o SLS (con lo stesso spessore dello strato). Non è raro che i diversi livelli di stampa siano appena visibili. Tuttavia, pochi colori sono disponibili per la stampa in SLA.
Applicazioni della stereolitografia
La tecnologia SLA è la più utilizzata per la prototipazione rapida grazie alla sua velocità. A seconda della qualità della stampante è anche possibile ottenere parti funzionali immediate. SLA viene utilizzato anche per la produzione di stampi ad iniezione o fusioni, soprattutto nel mondo della gioielleria e dell’odontoiatria.
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