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Stereolithographie (SLA)

1984
  • Chuck Hull
Stereolithographie-3D-Drucker, der Photopolymerharz in der industriellen Technik aushärtet.

(Abbildung dient nur zur Veranschaulichung)

Die Stereolithografie ist eine Bottich-Photopolymerisation additive Fertigung Prozess. Es verwendet einen ultraviolet Ein UV-Laser dient zur selektiven Aushärtung und Verfestigung eines flüssigen Photopolymerharzes. Eine Bauplattform wird in das Harz eingetaucht, und der Laser zeichnet einen Querschnitt des Objekts auf die Oberfläche. Anschließend senkt sich die Plattform um eine Schichtdicke ab, sodass eine neue Harzschicht darüber ausgehärtet werden kann.

Der SLA-Prozess beginnt mit einer 3D CAD Modell, das in dünne horizontale Schichten zerlegt wird. Für jede Schicht zeichnet der Laserstrahl, der von Abtastspiegeln gelenkt wird, das entsprechende Muster auf die Oberfläche des flüssigen Photopolymers. Die UV-Energie löst eine chemische Reaktion, die Polymerisation, aus, die das Harz dort verfestigt, wo der Laser auftrifft. Nach Fertigstellung einer Schicht senkt sich die Plattform ab, und ein Rakel fährt über die Oberfläche, um sicherzustellen, dass die nächste Schicht des flüssigen Harzes glatt und von gleichmäßiger Dicke ist. Dieser Zyklus wiederholt sich, bis das gesamte Objekt fertiggestellt ist. Da die Teile in einem flüssigen Behälter hergestellt werden, sind häufig Stützstrukturen erforderlich, um sie auf der Bauplattform zu verankern und um Überhänge und Inseln abzustützen. Nach dem Druck wird das Teil aus der Maschine genommen, in einem Lösungsmittel (z. B. Isopropylalkohol) gewaschen, um überschüssiges, nicht ausgehärtetes Harz zu entfernen, und dann in einer UV-Kammer ausgehärtet, um das Polymer vollständig zu verfestigen und seine endgültigen mechanischen Eigenschaften zu erreichen. Das SLA-Verfahren ist bekannt für die Herstellung von Teilen mit sehr hoher Genauigkeit, komplizierten Details und einer glatten Oberfläche, was es ideal für Anwendungen macht, bei denen Ästhetik und Präzision entscheidend sind. Allerdings sind die Materialien oft spröder und weniger UV-stabil als Thermoplaste in anderen Verfahren verwendet werden.

UNESCO Nomenclature: 3313
- Industrielle Technik

Typ

Herstellungsprozess

Störung

Revolutionär

Verwendung

Weitverbreitete Verwendung

Vorläufer

  • Erfindung des Lasers im Jahr 1960
  • Entwicklung von Photopolymeren und Verständnis der Photochemie
  • computer-aided design (cad) software
  • Computer numerische Steuerung (cnc) Technologie
  • das Konzept der schichtweisen Erstellung von Objekten, erforscht in der Topografie und Fotoskulptur

Anwendungen

  • schneller Prototypenbau for visual and functional models
  • zahnmedizinische Anwendungen wie chirurgische Führungen, Aligner und Kronen
  • Schmuckherstellung zur Erstellung von Gussmodellen
  • kundenspezifische Hörgeräteschalen
  • Herstellung von Mikrofluidikgeräten
  • medizinische Modellierung für die Operationsplanung

Patente:

  • US 4575330 A

Potenzielle Innovationsideen

  • Vor-Ort-Druck von kundenspezifischen Arzneimittelpillen mit spezifischen Dosierungen
  • Bioprinting einfacher Gewebe mit biokompatiblen Hydrogelen
  • creation of Mikrofluidik devices with integrated channels
  • Herstellung kundenspezifischer Optiken und Linsen
  • schnelle Herstellung von Formen für den Kleinserien-Spritzguss
  • In-situ-Reparatur von Verbundstrukturen an Flugzeugen
  • Erstellung personalisierter Lebensmittelformen für die Haute Cuisine
  • Entwicklung selbstheilender Materialien, die durch UV-Licht reaktiviert werden können
  • printing of flexible, tragbar electronic sensors
  • Herstellung komplexer Keramikkomponenten aus keramikhaltigen Harzen
Related to: stereolithography, sla, vat photopolymerization, additive Fertigung, 3d printing, chuck hull, photopolymer, uv laser, rapid prototyping, resin printing.

Historischer Kontext

Stereolithographie (SLA)

1980
1980
1980
1984
1986
1986
1987-03
1980
1980
1980
1981
1986
1986
1987
1989

(wenn das Datum unbekannt oder nicht relevant ist, z. B. „Strömungsmechanik“, wird eine gerundete Schätzung seines bemerkenswerten Auftretens bereitgestellt)

10. Jahr Jubiläum

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