Lección 8.2Dar formaCapítulo 8 · Fabricación aditiva

Estereolitografía (SLA/DLP)

Endurece resina líquida capa a capa con un láser o un proyector (fotopolimerización en cubeta)

La estereolitografía (SLA) convierte resina líquida en una pieza sólida endureciéndola con luz UV, una capa fina cada vez. Su primo, el DLP (procesamiento digital de luz), hace lo mismo con un proyector. Los laboratorios dentales usan ambos a diario para imprimir modelos de alineadores y coronas, porque dan el detalle más fino de los métodos habituales de impresión 3D.

Foto: The wub, CC BY-SA 4.0, vía Wikimedia Commons

Impresora de resina ascendente en sección, con pasos de lavado y poscuradoLos números en círculo corresponden a los pasos de abajo; los pasos 2 a 4 se repiten en cada capa.

Cómo funciona

Corta el modelo en capas. El software corta el modelo 3D en capas finas y añade soportes (finos puntales desprendibles) que sujetan la pieza a la plataforma.
Sumerge la plataforma. La plataforma de fabricación baja a una cubeta de resina fotopolimérica (un plástico líquido que endurece con luz UV). Se detiene una capa por encima del fondo de película transparente de la cubeta, normalmente a 0,025–0,1 mm.
Cura una capa. La luz UV brilla desde abajo a través de la película y endurece la fina lámina de resina con la forma de la sección. En el SLA, un láser la dibuja con un espejo de giro rápido; las impresoras DLP y LCD iluminan toda la capa de una vez.
Levanta y despega. La plataforma sube y despega la nueva capa de la película, así que fluye resina fresca por debajo. Los pasos 2 a 4 se repiten, y la pieza crece boca abajo.
Lava. Se aclara la pieza en alcohol isopropílico (IPA) para eliminar la resina pegajosa sin curar.
Poscura. Una cámara con luz UV y un calor suave termina de endurecer la pieza hasta su resistencia total. Después se cortan los soportes y se lijan los pequeños muñones que dejan.

Datos clave

Materiales: Resinas fotopoliméricas: calidades estándar, tenaces, flexibles, resistentes al calor, para colada, dentales y cargadas con cerámica
Piezas típicas: Prototipos detallados, modelos dentales, patrones de joyería, miniaturas, moldes pequeños, chips microfluídicos
Tamaño de pieza: Normalmente hasta 20–35 cm por lado en impresoras de escritorio y de sobremesa; las grandes máquinas industriales llegan a unos 1,5 m
Precisión: Unos ±0,1 mm en máquinas de escritorio, más fino en las industriales; detalles de hasta unos 0,1 mm
Acabado superficial: Lisa y a menudo brillante, cercana a una pieza moldeada; tenues líneas de capa en las curvas y pequeñas marcas donde tocaron los soportes
Tamaño de lote adecuado: De 1 a unos cientos de piezas; algunos productos dentales y de consumo llegan a miles
Coste de utillaje y máquina: Sin utillaje; las impresoras LCD de aficionado cuestan unos cientos de dólares, las SLA profesionales de escritorio unos pocos miles y las máquinas industriales cientos de miles
Velocidad: De unas pocas horas a un día por fabricación; el DLP y el LCD son más rápidos que el SLA láser porque cada capa se ilumina de una vez

Ventajas y límites

Ventajas

El detalle más fino y la superficie más lisa de los métodos habituales de impresión 3D
Piezas estancas y casi isótropas (igual de resistentes en todas las direcciones)
Resinas especiales para colada, odontología, piezas flexibles o resistentes al calor
El DLP y el LCD imprimen una plataforma llena tan rápido como una sola pieza

Límites

La mayoría de las resinas son más quebradizas que los plásticos moldeados y pueden amarillear con la luz del sol
Sucio: la resina líquida irrita la piel, así que hacen falta guantes y ventilación
Pasos adicionales: lavado, poscurado y retirada de soportes
Tamaño de fabricación limitado, y la resina cuesta más por kilogramo que el filamento

Dónde se usa

DentalModelos para alineadores transparentes, coronas, guías quirúrgicas
JoyeríaPatrones de anillos para colada, que luego se funden en metal por fundición a la cera perdida
MedicinaModelos anatómicos, carcasas de audífonos a medida
Diseño de productoPrototipos lisos y detallados de productos de consumo
IngenieríaMoldes pequeños, chips microfluídicos, modelos para túnel de viento
EntretenimientoMiniaturas, figuras, atrezo de cine

Cómo reconocerlo

Una superficie muy lisa, a menudo brillante, con líneas de capa casi invisibles.
Un grupo de diminutos bultos u hoyuelos en una cara, donde se cortaron los finos soportes.
Detalle fino y nítido, como texto pequeño legible o texturas definidas.
A menudo un aspecto translúcido o de color uniforme, algo vítreo.

Compáralo con

FDM8.1funde y deposita filamento de plástico; piezas más baratas y tenaces, pero con detalle más basto y líneas de capa visibles.Proyección de material (PolyJet)8.6también cura resina con luz UV, pero proyecta gotas como una impresora de inyección de tinta, así que una pieza puede mezclar colores y materiales.Impresión volumétrica (CAL)8.10cura una pieza entera de una vez dentro de un vial giratorio de resina, sin ninguna capa.

Míralo

Formlabs · El principio del SLA, explicado por un fabricante de impresoras

JLC3DP · El proceso y su posprocesado, para principiantes

Adam Savage's Tested · Grandes impresoras industriales de resina en una fábrica

MLC CAD Systems · El flujo de trabajo completo de impresión, lavado y curado

Ver fotos reales

Wikipedia: Estereolitografía — esquema del principio y fotos de impresoras
Búsqueda de fotos en Wikimedia Commons

Recuerda

El SLA y el DLP endurecen resina líquida con luz UV, una capa fina cada vez.
Dan el detalle más fino y el acabado más liso de la impresión 3D habitual, a costa de un posprocesado más sucio.
Cada impresión necesita lavado y poscurado antes de alcanzar su resistencia total.