Lição 8.2MoldarCapítulo 8 · Manufatura aditiva

Estereolitografia (SLA/DLP)

Endurece resina líquida camada por camada com um laser ou projetor (fotopolimerização em cuba)

A estereolitografia (SLA) transforma resina líquida em uma peça sólida endurecendo-a com luz UV, uma camada fina por vez. Sua prima DLP (processamento digital de luz) faz o mesmo com um projetor. Laboratórios odontológicos usam as duas todo dia para imprimir modelos de alinhadores e coroas, porque dão o detalhe mais fino entre os métodos comuns de impressão 3D.

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

Impressora de resina de baixo para cima em seção transversal, com etapas de lavagem e pós-curaOs números circulados correspondem às etapas abaixo; as etapas 2 a 4 se repetem a cada camada.

Como funciona

Fatie o modelo. O software fatia o modelo 3D em camadas finas e adiciona suportes (finos pontaletes destacáveis) que prendem a peça à plataforma.
Mergulhe a plataforma. A plataforma de construção desce em um tanque de resina fotopolimérica (um plástico líquido que endurece sob luz UV). Ela para uma camada acima do fundo de película transparente do tanque, geralmente 0,025–0,1 mm.
Cure uma camada. A luz UV brilha de baixo para cima através da película e endurece a fina lâmina de resina no formato da fatia. Na SLA, um laser a desenha com um espelho que gira rápido; impressoras DLP e LCD iluminam a camada inteira de uma vez.
Levante e descole. A plataforma sobe e descola a nova camada da película, então resina fresca flui por baixo. As etapas 2 a 4 se repetem, e a peça cresce de cabeça para baixo.
Lave. Você enxágua a peça em álcool isopropílico (IPA) para remover a resina pegajosa não curada.
Faça a pós-cura. Uma câmara com luz UV e calor suave termina de endurecer a peça até a resistência total. Depois você corta os suportes e lixa as pequenas saliências que eles deixam.

Dados-chave

Materiais: Resinas fotopoliméricas: tipos padrão, tenaz, flexível, resistente ao calor, fundível, odontológico e com carga cerâmica
Peças típicas: Protótipos detalhados, modelos odontológicos, modelos de joias, miniaturas, moldes pequenos, chips microfluídicos
Tamanho da peça: Geralmente até 20–35 cm por lado em impressoras de mesa e de bancada; grandes máquinas industriais chegam a cerca de 1,5 m
Precisão: Cerca de ±0,1 mm em máquinas de mesa, mais fino em industriais; detalhes de até cerca de 0,1 mm
Acabamento superficial: Lisa e muitas vezes brilhante, próxima de uma peça moldada; leves linhas de camada em curvas e pequenas marcas onde os suportes tocaram
Tamanho de lote adequado: De 1 a algumas centenas de peças; alguns produtos odontológicos e de consumo chegam a milhares
Custo de ferramental e máquinas: Sem ferramental; impressoras LCD de hobby custam algumas centenas de dólares, SLA profissionais de mesa alguns milhares, máquinas industriais centenas de milhares
Velocidade: De algumas horas a um dia por impressão; DLP e LCD são mais rápidas que a SLA a laser porque cada camada é iluminada de uma vez

Pontos fortes e limites

Pontos fortes

O detalhe mais fino e a superfície mais lisa entre os métodos comuns de impressão 3D
Peças estanques e quase isotrópicas (igualmente resistentes em todas as direções)
Resinas especiais para fundição, odontologia, peças flexíveis ou resistentes ao calor
DLP e LCD imprimem uma plataforma cheia tão rápido quanto uma peça só

Limites

A maioria das resinas é mais quebradiça que plásticos moldados e pode amarelar ao sol
Trabalhosa e suja: a resina líquida irrita a pele, então você precisa de luvas e ventilação
Etapas extras: lavar, pós-curar e remover suportes
Tamanho de impressão limitado, e a resina custa mais por quilo que o filamento

Onde é usado

OdontologiaModelos para alinhadores transparentes, coroas, guias cirúrgicos
JoalheriaModelos de anéis fundíveis, depois fundidos em metal por cera perdida
MedicinaModelos anatômicos, carcaças de aparelhos auditivos sob medida
Design de produtoProtótipos lisos e detalhados de produtos de consumo
EngenhariaMoldes pequenos, chips microfluídicos, modelos de túnel de vento
EntretenimentoMiniaturas, estatuetas, adereços de cinema

Como reconhecê-lo

Uma superfície muito lisa, muitas vezes brilhante, com linhas de camada quase invisíveis.
Um aglomerado de minúsculas saliências ou cavidades em uma face, onde suportes finos foram cortados.
Detalhes finos nítidos, como textos pequenos legíveis ou texturas marcadas.
Muitas vezes um aspecto translúcido ou de cor uniforme, levemente vítreo.

Compare com

FDM8.1derrete e deposita filamento de plástico; peças mais baratas e tenazes, mas com detalhes mais grosseiros e linhas de camada visíveis.Jateamento de material (PolyJet)8.6também cura resina com luz UV, mas joga gotas como uma impressora a jato de tinta, então uma peça pode misturar cores e materiais.Impressão volumétrica (CAL)8.10cura uma peça inteira de uma vez dentro de um frasco giratório de resina, sem camadas.

Assista

Formlabs · O princípio da SLA, explicado por um fabricante de impressoras

JLC3DP · O processo e seu pós-processamento, para iniciantes

Adam Savage's Tested · Grandes impressoras industriais de resina em uma fábrica

MLC CAD Systems · O fluxo completo de impressão, lavagem e cura

Veja fotos reais

Wikipédia: Estereolitografia — diagrama do princípio e fotos de impressoras
Busca de fotos no Wikimedia Commons

Lembre-se

SLA e DLP endurecem resina líquida com luz UV, uma camada fina por vez.
Elas dão o detalhe mais fino e o acabamento mais liso da impressão 3D comum, ao custo de um pós-processamento mais trabalhoso.
Toda impressão precisa de lavagem e pós-cura antes de atingir a resistência total.