Como funciona uma impressora 3D SLA?

A tecnologia SLA apareceu pela primeira vez no início dos anos 80, quando o pesquisador japonês Dr. Hideo Kodama inventou a moderna abordagem em camadas da estereolitografia do uso de luz ultravioleta para curar polímeros fotossensíveis. Mas a primeira impressora 3D SLA que criou corpos tridimensionais utilizando programas de computador e peças foi inventada em 1984, pelo californiano Chuck Hull. Dado seu conhecimento, ele utilizou a estereolitografia, técnica criada pelo próprio e precursora da impressão 3D.

A Impressão 3D e a manufatura aditiva (MA) descrevem vários processos individuais, na qual variam os seus métodos de construção de camadas, materiais, e a tecnologia da máquina usada. Hoje, entre as máquinas mais usadas no mundo, estão as impressoras 3D SLA, que usa um laser ultravioleta para solidificar finas camadas de uma resina líquida fotossensível e construir com precisão e detalhamento quaisquer tipos de geometria!

A boa notícia é que não são, exclusivamente, grandes empresas e centros industriais que criam objetos com SLA. A tecnologia também está empregada no modelo desktop, que atende com maestria a demanda de designers, engenheiros e profissionais que precisam obter modelos e protótipos em alta resolução. A seguir, fique por dentro das funcionalidades desta complexa tecnologia.

impressora 3D SLA
Peças impressas pela tecnologia SLA

 

Tecnologia de impressão 3D SLA

O SLA pertence à uma família tecnológica de manufatura aditiva conhecida como fotopolimerização. Essas máquinas são todas criadas ao redor do mesmo princípio, usar uma fonte de luz – Laser UV ou projetor – para curar a resina líquida em plástico resistente. A principal diferença física se encontra no arranjamento dos componentes principais, como a fonte de luz, a plataforma de construção, e o tanque de resina.

Como é feita a impressão pelo modelo SLA?

O primeiro passo é projetar o modelo que deseja materializar em um software de design 3D, como o AutoCAD, Solidworks, Sketchup, entre diversos outros disponíveis. Posteriormente, este modelo é transformado em um arquivo de formato compatível com a impressão 3D, por meio do uso de um software de fatiamento, para a construção, camada a camada, do objeto projetado.

Peça sendo fatiada no Slicer (software de fatiamento) 

Resina líquida

Diferentes resinas consistem diferentes grupos laterais – diferentes combinações de longos e curtos monômeros, oligômeros, foto-iniciadores e aditivos. Isso providencia liberdade única para criar várias formulações com uma ampla gama óptica, mecânica e com propriedades termais, do claro ao opaco, flexível ao rígido, e duro ao resistente a calor, possuindo também as resinas coloridas.

impressora 3D SLA
Resina sendo despejada no tanque de impressão

Camadas e superfície

Para começar, a resina líquida escolhida é colocada em um recipiente (tanque). Um potente laser é projetado na resina, que reage à luz ultravioleta. Dessa reação, cria-se a primeira camada do objeto, na plataforma de impressão. À medida que essa camada é mergulhada na resina (e passa pelo processo do laser), outra camada é sobreposta à anterior, dando formato tridimensional à peça. O processo repete-se até a completa construção do modelo, conforme na ilustração abaixo.

 

Entendendo os suportes

A tecnologia SLA requer o uso de estruturas de suporte para maioria das peças, dependendo de seu design. Esses suportes seguram as partes em um local preciso para garantir que todos os detalhes tenham algo para se apoiar, e resistir a pressão lateral da lâmina preenchida com resina.

Estrutura de suporte em uma peça impressa em SLA

Produção completa

Lavagem da peça

Quando a etapa da produção estiver completa, a resina que não foi utilizada da plataforma será drenada. Por sua vez, a peça será removida e passará por uma limpeza, normalmente em IPA (Alcool Isopropílico) na qual será retirado o excesso de resina da peça. Posteriormente, o produto é submetido a um processo de cozimento em um forno ultravioleta que ajuda a enrijecer o objeto e melhorar seu acabamento, conferindo as propriedades finais.

Cura da peça

Uma vez que a impressão está completa, as partes ficam na plataforma de construção. Enquanto a reação de polimerização não está totalmente concluída, as peças impressas não chegam ao seu formato final, então as propriedades mecânicas e termais também não estão totalmente concluídas. Ao adicionar à uma câmara de Cura, é feita finalização do processo de polimerização e se estabiliza as propriedades mecânicas. Isso habilita as partes a alcançarem a maior força possível,  tornando-se mais estáveis, na qual é uma particularidade importante para resinas funcionais.

A cura UV finaliza o processo de polimerização e estabiliza as propriedades mecânicas

Por fim, tem-se a peça finalizada, que pode ser pintada, polida e usada para as mais diversas aplicações. Trouxemos um vídeo que mostra o funcionamento da impressora 3D com tecnologia SLA. Confira aqui.

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Comentários:

  1. estou interessado em utilizar impressoras 3D para fabricacao de joias.
    gostaria de saber se voces oferecem algum suporte para esse tipo de empreendimento.
    antecipadamente grato, aguardo um retorno tao logo seja possivel.

    1. Boa tarde José, tudo bem?

      Vou estar encaminhando seu e-mail para nosso setor de inteligência de mercado, a função deste setor é justamente entender melhor o cliente para garantir uma máquina perfeita para sua utilização desejada, aguarde nosso contato!

      Att, Arizon.

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