Stereolithography este o tehnică numită prototipuri rapide , de multe ori folosite pentru imprimare 3D, care permite fabricarea de solide dintr - un model de obiecte numerice. Obiectul se obține prin suprapunerea feliilor subțiri de material (metoda aditivă). Dezvoltarea industrială a acestei tehnici datează din anii 1980 și a fost inițiată în Statele Unite de Charles W. Hull .
Mai multe metode se bazează pe principiul stereolitografiei: fotopolimerizare , laminare , sinterizare cu laser , ...
Pentru realizarea unui model de turnătorie , de exemplu, acest proces face posibilă obținerea unor modele în mărime naturală mai economic și mai rapid decât prin „tăierea lor în masă” (metoda scăderii) prin prelucrare . Cu toate acestea, aceste modele mai puțin rigide vor fi limitate la fabricarea doar a câtorva piese. Prin urmare, acestea sunt potrivite numai pentru producția de prototipuri sau produse unice sau în serii foarte mici.
Materialele utilizate pentru tipărirea SLA sunt denumite în mod obișnuit „rășini” și sunt polimeri termorezistenți. O mare varietate de rășini sunt disponibile comercial și este, de asemenea, posibil să se utilizeze rășini "de casă" pentru a testa diferite compoziții, de exemplu. Proprietățile pieselor obținute prin imprimarea SLA variază în funcție de compoziția și caracteristicile rășinii utilizate: „Piesele pot fi flexibile sau dure, încărcate puternic cu materiale suplimentare precum sticlă și ceramică sau dotate cu proprietăți mecanice precum temperatura de deformare ridicată sau rezistență la impact ". Rășinile pot fi clasificate în următoarele categorii:
Pentru a produce rapid prototipurile sunt folosite mai multe tehnici .
Acum trebuie remarcat faptul că granița cu imprimarea 3D a fost trecută până la punctul în care cele două tehnologii se îmbină într-un set foarte divers.
Întărirea este primul proces rapid de prototipuri care urmează să fie dezvoltate în numele SLA 1980 (pentru Stereolithography Aparatură ) a fost dat. Se bazează pe proprietățile anumitor rășini de a polimeriza sub efectul luminii și căldurii.
Rășina utilizată este în general un amestec de monomeri acrilat sau epoxidici și un fotoinitiator . Rolul fotoiniciatorului este, așa cum sugerează și numele său, de a iniția polimerizarea materialului sub efectul luminii.
În acest proces, o platformă mobilă este scufundată într-un rezervor de rășină lichidă. Această platformă acceptă modelul fabricat. Platforma este poziționată la o adâncime H sub nivelul rășinii. Un laser fix și un dispozitiv de control al fasciculului depășesc platforma. Direcția fasciculului este controlată folosind deflectoare care sunt oglinzi foarte precise (foarte plate) montate pe galvanometre . Utilizarea a două dintre aceste dispozitive de control face posibilă direcționarea fasciculului către orice punct de pe platformă.
Feliile care constituie modelul sunt apoi prelucrate una câte una: fasciculul laser scanează suprafața rășinii lichide în funcție de forma plăcii definite de computer.
Sub efectul luminii, fotoiniciatorul formează un radical și monomerii sunt instantaneu uniți formând un polimer solid.
Platforma coboară apoi de la o înălțime h (Înălțimea h este rezoluția aleasă pentru producerea obiectului) și procesul se repetă pentru fiecare felie. Obiectele bidimensionale astfel produse sunt suprapuse pentru a produce structura completă.
La terminare, modelul este scos din rezervor și amestecul necurat este dizolvat într-un solvent adecvat.
Ultimul pas constă adesea în coacerea obiectului pentru a-l întări, în funcție de rășina utilizată.
Limite și avantajePentru o lungă perioadă de timp, această metodă a fost rezervată pentru crearea de prototipuri datorită fragilității obiectelor, inutilizabile, deoarece acestea se datorează rezistenței lor mecanice reduse: sunt folosite pentru a forma matrițe.
La începutul anilor 2000, lucrările efectuate de M. Chartier (SPCTS) au făcut posibilă utilizarea acestei metode pentru a produce piese ceramice prin amestecarea pulberilor ceramice ( alumină , zirconiu , hidroxiapatită etc.) cu o pastă compusă din rășină. Fotosensibilă. Suspensia, odată expusă, formează o rețea de polimer prinzând particulele minerale. După polimerizarea cu laser, un tratament termic (dezlegare, apoi sinterizare) a obiectului face posibilă obținerea unei ceramice dense.
Domenii de aplicare: