استریولیتوگرافی – که معمولاً از آن به عنوان چاپ سه بعدی SLA  یاد می شود ، یکی از رایج ترین و گسترده ترین تکنیک های دنیای تولید افزودنی است. این کار با استفاده از لیزر پرقدرت برای سخت کردن رزین مایع (جامدسازی) که در یک مخزن موجود است برای ایجاد شکل سه بعدی انجام میپذیرد. به طور خلاصه ، این فرآیند با استفاده از لیزر کم مصرف و فوتوپلیمر سازی ، مایع نور حساس را به پلاستیک های جامد سه بعدی به صورت لایه به لایه تبدیل می کند.

SLA یکی از سه فناوری اصلی است که در چاپ سه بعدی به همراه مدل سازی رسوب ذوب شده (FDM) و پخت لیزر انتخابی (SLS) به کار رفته است. به آن چاپ رزینی نیز گویند. تکنیکی مشابه که معمولاً با SLA گروه بندی می شود ، پردازش نور دیجیتال (DLP)نام دارد. این یک نوع تکامل فرآیند SLA است و از یک صفحه پروژکتور به جای لیزر استفاده می کند.

علی رغم محبوبیت کمتری نسبت به فناوری FDM ، SLA در واقع قدیمی ترین روش تولید افزودنی است. این فناوری و اصطلاح در سال 1986 توسط چاک هال ، بنیانگذار شرکت چاپ سه بعدی 3D Systems ایجاد شد. به گفته وی ، SLA روشی برای ایجاد اشیاء سه بعدی است که با موفقیت “چاپ” لایه ها را انجام می دهد ، و منظور او از یک ماده حساس کننده است. در سال 1992 ، سیستم های سه بعدی اولین دستگاه SLA در جهان را ایجاد کردند که این امکان را برای ساخت قطعات پیچیده ، لایه به لایه ، در کسری از زمانی که به طور معمول انجام می داد ، ساخته است. SLA اولین ورود به قسمت نمونه سازی سریع در دهه 1980 بود و همچنان به پیشرفت خود در یک فناوری پرکاربرد ادامه می داد.

هر پرینتر سه بعدی SLA  معمولاً از چهار بخش اصلی تشکیل شده است:

• مخزن پر از فوتوپلیمر مایع: رزین مایع معمولاً یک پلاستیک شفاف و مایع است.
• یک سکوی سوراخ شده غوطه ور در مخزن: این سکو به مخزن پایین می آید و طبق فرایند چاپ می تواند به سمت بالا و پایین حرکت کند.
• لیزر پر قدرت و ماوراء بنفش
• رابط رایانه ای ، که هم سیستم عامل و هم حرکت های لیزر را مدیریت می کند

تکنولوژی SLA چگونه کار میکند؟

نرم افزار

همانطور که در بسیاری از فرآیندهای تولید افزودنی اتفاق می افتد ، اولین مرحله شامل طراحی یک مدل سه بعدی از طریق نرم افزار CAD است. پرونده های CAD حاصل نمایشگرهای دیجیتالی شده از شی مورد نظر هستند. اگر به طور خودکار به این ترتیب تولید نشوند ، پرونده های CAD باید تبدیل به فرمت  STL شوند. زبان tessellation استاندارد (STL) یا “زبان مثلث استاندارد” یک فرمت پرونده بومی نرم افزار  است که توسط گروه مشاوره Abert بطور خاص برای پرینتر سه بعدی در سال 1987 ایجاد شده است. ویژگی های مدل CAD رایج ، مانند رنگ و بافت. مرحله قبل از چاپگر این است که یک فایل STL را به یک نرم افزار برش دهنده سه بعدی مانند Cura وارد کنید. این سیستم عامل ها وظیفه تولید کد G ، زبان مادری چاپگرهای سه بعدی را بر عهده دارند.

چاپ سه بعدی SLA

با شروع فرآیند ، لیزر اولین لایه چاپ را به رزین حساس ترسیم می کند. هر جا که لیزر برخورد کند ، مایعات جامد می شوند. لیزر توسط یک آینه تحت کنترل کامپیوتر به مختصات مناسب هدایت می شود. در این مرحله ، لازم به ذکر است که بیشتر چاپگرهای رومیزی SLA به صورت وارونه کار می کنند. یعنی لیزر به سکوی ساخت اشاره می کند که کم شروع می شود و به صورت تدریجی بالا می رود. پس از لایه اول ، سكو با توجه به ضخامت لایه (به طور معمول حدود 0.1 میلی متر) بلند می شود و رزین اضافی اجازه می دهد تا زیر قسمت از قبل چاپ شده جریان یابد. سپس لیزر سطح مقطع بعدی را جامد می کند و این روند تا زمانی که کل قسمت کامل شود ، تکرار می شود. رزینی که توسط لیزر لمس نمی شود در Vat باقی می ماند و قابل استفاده مجدد است.

پردازش

پس از اتمام پلیمریزاسیون مواد ، سکو از مخزن بالا می رود و رزین اضافی تخلیه می شود. در پایان فرآیند ، این مدل از روی سکو برداشته می شود ، از رزین اضافی شسته می شود و سپس برای پخت نهایی در یک خشک کن UV قرار می گیرد. نور دهی پس از چاپ ، اشیاء را قادر می سازد تا به بالاترین قدرت ممکن برسند و پایدار شوند.

فرآیند جایگزین

پردازش نور دیجیتال همانطور که قبلاً نیز اشاره کردیم ، یکی از فرزندان SLA پردازش نور دیجیتال (DLP) است. بر خلاف SLA ، DLP از یک صفحه نمایش پروژکتور دیجیتال استفاده می کند تا یک تصویر واحد از هر لایه را در کل پلتفرم فلاش کند. از آنجا که پروژکتور یک صفحه نمایش دیجیتال است ، هر لایه از پیکسل های مربع تشکیل می شود. بنابراین ، وضوح چاپگر DLP با اندازه پیکسل مطابقت دارد ، در حالی که با SLA ، اندازه نقطه لیزر است.

•  SLA یکی از دقیق ترین تکنیک های چاپ سه بعدی در بازار است.
• نمونه های اولیه را می توان با کیفیت بسیار بالا و با مشخصات بسیار دقیق (دیوارهای نازک ، گوشه های تیز و غیره…) و شکل های هندسی پیچیده ایجاد کرد. ضخامت لایه را می توان به حداقل 25 میکرومتر ساخته و حداقل اندازه آن بین 50 تا 250 میکرومتر باشد.
• SLA محکم ترین نوع نمونه سازی سریع یا فن آوری تولید افزودنی سریع را دارد: / 00/5 ″ (0.127 میلی متر) برای اینچ اول ، و 0.002 additional اضافی برای هر اینچ اضافی.
• سطوح چاپ صاف است.
• حجم ساخت و سازها می توانند به اندازه 50 50 50 60 60 سانتی متر مکعب باشند بدون اینکه دقت آن را قربانی کنند.

معایب