Grundlagen des 3D-Drucks: Was ist SLA-3D-Druck?

Stereolithographiegeräte oder SLA-3D-Drucker sind die ursprünglichen Arten von Harzdruckern. SLA-Drucker verwenden einen ultravioletten Laser, um ein lichtempfindliches Harz auszuhärten. Der Ansatz wurde erstmals in den späten 1970er Jahren vorgeschlagen und dann in den frühen 80er Jahren patentiert. Während der FDM-3D-Druck die erste Technologie war, die auf dem Heimatmarkt Einzug hielt, weil sie einfacher zu erschwinglichen Preisen zu vermarkten war, ist auch der SLA-Druck beliebt geworden, vor allem wegen seiner unübertroffenen Druckqualität.

Wie funktionieren SLA-Drucker?

Ein SLA-Drucker verwendet einen ultravioletten Laser, um den Weg einer Schicht über ein lichtempfindliches Harz zu verfolgen. Wenn der Laser über das Harz fährt, härtet es aus und verfestigt sich. Sobald die Schicht fertig ist, passt sich die Bauplattform an, damit die nächste Schicht gedruckt werden kann. Die Laserquelle selbst ist immer stationär. Der Strahl wird mit einem präzise gesteuerten Spiegel über die x- und y-Achse ausgerichtet.

Es gibt zwei Haupttypen von SLA-Druckern, von oben nach unten und von unten nach oben. Top-Down-Drucker sind häufiger in industriellen Umgebungen zu finden, sie verwenden einen großen Bottich und verfolgen den Laser über die Oberfläche des Harzes im Bottich mit der Bauoberfläche direkt darunter. Sobald die Schicht fertig ist, wird die Baufläche um die Höhe einer Schicht abgesenkt und die nächste Schicht gestartet. Diese Drucker sind im Allgemeinen durch das Volumen des Bottichs begrenzt und benötigen den Bottich und die darin enthaltene Harzmenge.

Bei Bottom-Up-Druckern ist das Laser- und Spiegelsystem unter dem Bottich montiert. Dieser Bottich hat eine transparente Unterseite. Der Laser härtet eine Harzschicht am Boden des Bottichs aus, und das Druckbett löst sie dann ab und hebt eine Schicht an, damit die nächste Schicht nachgezeichnet werden kann. Dieser Druckertyp ist im Heimanwenderbereich viel beliebter. Einer der großen Vorteile ist, dass Sie keinen tiefen oder vollen Harzbehälter benötigen, da der Druck langsam aus dem Behälter gehoben werden kann. Um die Schicht vom Boden des Bottichs abzulösen, während sie am Druckbett haften bleibt, wackelt der Bottich selbst im Allgemeinen leicht, dies übt eine ungleichmäßige Abziehkraft aus und ermöglicht ein reibungsloses und zuverlässiges Ablösen.

Vor- und Nachteile gegenüber FDM

Der Hauptvorteil des SLA-Drucks gegenüber FDM ist die deutlich höhere Auflösung. Schichthöhen können bis zu 50 Mikrometer betragen, das sind 50 Millionstel Meter oder 0,05 mm. Dies steht im Vergleich zu FDM-Schichthöhen, die typischerweise in der Größenordnung von 500 Mikrometer oder 0,5 mm liegen. In der Lage zu sein, zehnmal so viele Schichten pro Höheneinheit wie ein FDM-Drucker zu drucken, bedeutet, dass die resultierenden Drucke buchstäblich eine Größenordnung glatter sind. Viel feinere Details können reproduziert werden.

Der Hauptnachteil des SLA-Drucks besteht darin, dass die verwendeten Harze im Vergleich zu den sicher zu handhabenden Filamenten, die von FDM-Druckern verwendet werden, ziemlich giftig und unangenehm reizend sind. Beim Umgang mit Harz ist PSA wie Nitrilhandschuhe erforderlich, da Hautkontakt zu einem unangenehmen Hautausschlag führen kann. Bei längerer Exposition kann sogar eine Allergie entstehen. In manchen Fällen kann dies dann schon durch den Geruch des Harzes ausgelöst werden. Harz gilt auch als Sondermüll und daher kann die Entsorgung kompliziert sein.

Sobald ein Druck fertig ist, muss er in Isopropylalkohol gewaschen werden, um überschüssiges Harz zu entfernen, und dann unter einer UV-Lampe ausgehärtet werden. Erst danach kann die übliche Nachbearbeitung wie das Entfernen des Supports erfolgen.

Die Betriebskosten für einen SLA-Drucker sind vergleichsweise hoch, da die Harze teurer sind als FDM-Filamente. Positiv ist, dass durch das Fehlen eines Heizelements keine Brandgefahr besteht.

SLA-Druck ist eine erstaunliche Technologie, die zu fantastisch detaillierten Drucken führen kann. Die laufenden Kosten sowie die Sicherheitsaspekte beim Umgang mit Harz können jedoch viele abschrecken. Haben Sie einen FDM- oder SLA-Drucker? Was hat Sie an dem von Ihnen gewählten Typ überzeugt? Lassen Sie es uns unten wissen.