La stereolitografia (SLA) appartiene alla categoria di polimerizzazione VAT della stampa 3D che utilizza resine termoindurenti fotopolimerizzabili per creare le parti. È una potente tecnologia di produzione additiva che produce componenti estremamente accurati e ad alta risoluzione che possono essere impiegati direttamente nell’uso finale, nella produzione a basso volume o nella prototipazione rapida. Il vantaggio principale dell’ SLA è la sua capacità di produrre parti finite lisce e un limitato spreco di materiale.

Al giorno d’oggi, il processo SLA può essere utilizzato in vari segmenti e applicazioni per la stampa 3D sia privato che industriale.

Stampa 3D desktop

La stampa 3D SLA desktop o privata si rivolge agli hobbisti e ai piccoli produttori con piccole stampanti 3D. Il volume di stampa è limitato e la stampsante non è molto costosa. Consente ai consumatori o agli hobbisti di sperimentare i loro progetti CAD e stampare prototipi con buoni dettagli.

Caratteristiche

• Prezzo: Il prezzo della stampante può partire da 300€. Rispetto alle sue controparti come FDM e MJF, anch’esse utilizzate principalmente per la prototipazione, l’SLA è costoso ma offre buoni dettagli.
• Volume di stampa: Le stampanti 3D private sono pensate per produrre piccole parti e piccoli lotti. Per questo motivo, sono considerate versioni mini delle loro controparti industriali. La dimensione di stampa in genere è media 145 X 145 x 175 mm.
• Materiali: Anche se la stampante è piuttosto piccola, il suo range di materiali si estende alle resine che vengono utilizzate anche per realizzare parti trasparenti, resistenti, dentali e flessibili. I materiali più comuni per la stampa 3D desktop sono le resine tipo PC, tipo ABS, EPU. Molti materiali economici sono disponibili sul mercato anche per un prezzo di circa 15€ per 500 ml.
• Risoluzione: La risoluzione standard di una stampante 3D desktop è ottima per il suo prezzo e lo spessore dello strato è di circa 25-200 micron. La ripetibilità è però molto variabile.
• Peso: Una stampante desktop SLA pesa meno di 10 kg, il che la rende molto portatile.

Applicazioni

In generale, le stampanti 3D SLA desktop non sono né abbastanza potenti né efficienti da essere utilizzate per la prototipazione rapida in applicazioni industriali. Tuttavia, sono in grado di realizzare parti utilizzabili come impianti dentali, componenti flessibili, per stampi e anche parti resistenti. La risoluzione delle stampe SLA desktop è minore rispetto a quella industriale pertanto richiede la post-elaborazione e, per un design complesso, il tempo necessario per completare la parte può essere di diverse ore.

Le limitazioni in termini di dimensioni e tempo di stampa indicano che le stampanti 3D consumer vengono utilizzate al meglio in ambito domestico.

Limiti

• Volume di stampa limitato: Il volume realizzabile dalle stampanti 3D desktop raramente supera i 150 x 150 x 150 mm. Ciò limita le applicazioni a oggetti di piccole dimensioni.
• Bassa ripetibilità: Le stampanti 3D desktop di solito stampano ad alta definizione e sono quasi simili a quelle industriali, ma non possono raggiungere la stessa definizione in caso di uso ripetuto.
• Minor scelta dei materiali: Le stampanti 3D domestiche possono utilizzare solo un range limitato di materiali in resina per la stampa.
• Velocità di stampa lenta: La bassa velocità di stampa e gli errori frequenti sono le principali limitazioni verso l’uso diffuso della stampa 3D.
• Bassa precisione:Sebbene la precisione stia gradualmente migliorando con ogni generazione di stampante SLA desktop, rimane ancora bassa rispetto a quelle professionali. Ciò limita la complessità degli oggetti che possono essere stampati.

Stampa 3D industriale 

La stampa 3D industriale (chiamata anche “stampa 3D professionale”) è la controparte di livello industriale di quella domestica. Le macchine SLA industriali si distinguono per le dimensioni di stampa e l’accuratezza con cui realizzano le parti.

Caratteristiche

• Prezzo: Le stampanti 3D SLA professionali sono utilizzate per molti componenti di livello industriale e medico. Devono anche essere in grado di stampare grandi assiemi in modo efficiente e con la massima precisione pertanto sono piuttosto costose. Anche il materiale di stampa è costoso, il che rende qualsiasi progetto con la stampa 3D industriale almeno 10 volte più costoso di quella privata.
• Volume di stampa: Il volume di lavoro è una considerazione fondamentale nelle stampanti 3D professionali in quanto determina la parte più grande che può essere realizzata in una sola stampa. Grandi assiemi possono essere costruiti facilmente con le stampanti industriali. La dimensione di stampa è molto grande e varia da 2100 x 800 x 700 mm a seconda della stampante.
• Materiali: Le stampanti SLA industriali possono lavorare con più materiali rispetto a quelle domestiche. La maggior parte dei produttori dispone di un proprio portafoglio di materiali proprietari appositamente progettati. L’ampia gamma di materiali disponibili consente agli utenti finali di selezionare il materiale adatto alle proprie esigenze di stampa. Supporta tutti i materiali supportati dalle stampanti SLA desktop e molti materiali extra come il True Silicone e resine di livello industriale.
• Risoluzione: La risoluzione di solito si riferisce allo spessore minimo dello strato di stampa. È un requisito fondamentale per le applicazioni professionali. Le stampanti professionali possono stampare a risoluzioni fino a 50-100 micron. Le stampanti di fascia alta di produzione possono persino stampare layer di soli 25 micron di spessore.

Applicazioni

L’SLA industriale è la scelta principale per le applicazioni in cui la precisione e la finitura superficiale più liscia sono la priorità assoluta. Le grandi dimensioni di stampa consentono anche la produzione di componenti di macchine di grandi dimensioni. Alcune delle applicazioni SLA industriali comuni includono:

Applicazioni generiche

• Modelli di verifica CAD per campioni estetici e proof-of-concept
• Modelli per analisi in galleria del vento
• Prototipi funzionali per test di forma e adattamento
• Parti trasparenti
• Assemblati complessi
• Grandi lotti di parti
• Personalizzazione di massa

Stampi e trame

• Utensili, stampi e matrici per la stampa a iniezion
• Modelli di microfusione
• Maschere e dispositivi di montaggio (personalizzati)
• Modelli master per colata sotto vuoto

Campo medicale e materiali biocompatibili

• Strumenti/guide chirurgiche
• Applicazioni dentali
• Apparecchi acustici
• Prodotti ad uso alimentare

Limiti

Stampa costosa

L’impatto economico della stampa è dovuto all’elevato costo della macchina, oltre al materiale di stampa costoso. Esistono altri processi come l’SLS che sono quasi allo stesso livello di prezzo e offrono anche materiali diversi.

La principale differenza tra SLA desktop e industriale

Il principale vantaggio delle stampanti industriali è la loro precisione e tolleranza. Una buona stampante industriale può stampare ripetutamente la stessa parte e ottenere ogni volta lo stesso risultato. Questo è il motivo principale per cui le aziende pagano enormi somme per le stampanti SLA professionali, in quanto vogliono che l’attrezzatura sia ripetibile e affidabile.

Le stampanti desktop possono offrire risoluzioni elevate ma non sono ripetibili. Non ci si può aspettare che stampino con caratteristiche simili poiché ha stampato delle parti in precedenza.

Conclusione

La tabella seguente fornisce un breve confronto di entrambi i tipi di stampante.

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