Estereolitografía:la tecnología de impresión 3D original

Inventado y patentado por Chuck Hull, fundador de 3D Systems, en 1984, la estereolitografía (SLA) es la tecnología original que sirve como base de la impresión 3D moderna. Fue el SLA el que originalmente ayudó a establecer la impresión 3D como una herramienta viable para los fabricantes y alentó a otros a explorar nuevos métodos de impresión y nuevas aplicaciones para la tecnología. Es un testimonio de la visión original de Hull de que el SLA todavía se emplea en la actualidad, en una amplia variedad de industrias, tanto por profesionales experimentados como por aspirantes a aficionados.

¿Cómo funciona?

La estereolitografía construye las partes una capa a la vez disparando un rayo ultravioleta en una tina de resina de fotopolímero. El rayo hace que la resina se cure y solidifique, permitiendo que las piezas se acumulen capa a capa. Una vez que toda la pieza está completa, se saca de la tina y se coloca en un baño químico a base de solvente para eliminar cualquier exceso de material y lograr un acabado liso. Finalmente, la pieza se cura en un horno ultravioleta para asegurar que se haya endurecido correctamente.

Solicitudes de SLA

La estereolitografía se estableció originalmente como una herramienta para la creación rápida de prototipos, y esta sigue siendo su aplicación principal en la actualidad. La velocidad con la que puede generar una impresión de alta precisión de un modelo 3D significa que se adapta bien a un proceso de creación de prototipos de rápido movimiento, donde se producen muchas iteraciones de una pieza antes de que la producción finalmente continúe. SLA ofrece un alto nivel de precisión, con pocas de las capas visibles que suelen producir otras técnicas.

En el momento de redactar este artículo, SLA aún no ha encontrado su camino hacia los ciclos de vida de producción. A pesar de su velocidad, los materiales fotopoliméricos utilizados son bastante caros en comparación con otras tecnologías de impresión 3D, lo que significa que es poco probable que la producción a gran escala sea una opción rentable. Sin embargo, es cada vez más común que los fabricantes utilicen la impresión SLA para generar moldes o patrones para otras tecnologías, como el moldeo por inyección o el moldeo en arena, que se pueden usar varias veces y se pueden producir mucho más rápido que con los métodos tradicionales. También se ha utilizado en ocasiones para piezas únicas que deben adaptarse a las especificaciones exactas del cliente. Por ejemplo, las técnicas SLA se han empleado con éxito para imprimir audífonos personalizados.

Los materiales

La estereolitografía se basa exclusivamente en materiales fotopoliméricos que se comportarán de la manera deseada durante la impresión. Sin embargo, a pesar de esta aparente limitación, la gama de materiales imprimibles ha crecido considerablemente a lo largo de los años, proporcionando a los fabricantes una cantidad considerable de opciones. Las resinas están disponibles en una amplia gama de colores y con propiedades mecánicas que simulan otros materiales populares, como el ABS. Las resinas también están disponibles para aplicaciones especializadas, como piezas dentales.

Algunos consejos prácticos para la impresión SLA de primera clase

• Considere sus estructuras de soporte. Todas las piezas SLA requieren estructuras de soporte durante la impresión para evitar deformaciones, por lo que deben tenerse en cuenta en su diseño. Evite los voladizos sin apoyo de más de 19 grados. Las estructuras de soporte se pueden cortar o romper después del curado, y cualquier material sobrante se puede lijar para lograr un acabado suave.
• Evite los agujeros pequeños y las paredes delgadas, ya que tienen una alta probabilidad de deformarse, especialmente durante el proceso de curado.
• Si planea incorporar piezas entrelazadas en una impresión, asegúrese de que tengan el espacio libre adecuado. Como regla general, utilice un espacio libre de 0,5 mm para las piezas móviles y de 0,1-0,2 mm para las piezas que deberán encajar.
• Considere formas de reducir sus costos de material. Como mencionamos anteriormente, los materiales SLA son bastante caros, por lo que es una buena idea ahuecar su pieza, siempre que sea posible, para minimizar la cantidad de material utilizado. Si hace esto, asegúrese de incorporar agujeros para permitir que el exceso de resina se drene antes del curado. Si no se hace esto, el exceso de material puede provocar la aparición de agujeros o grietas.
• El lijado en húmedo se aplica a menudo a las impresiones SLA durante la etapa de posprocesamiento para lograr un acabado más suave. Esto puede provocar manchas en el acabado, pero una capa de aceite mineral después del lijado lo remediará. Alternativamente, para formas simples sin detalles finos, se pueden usar diferentes grados de papel de lija para lograr un acabado transparente y elegante.
• ¡Elija el acabado correcto! Al igual que con SLS, hay una amplia gama de opciones de acabado disponibles para la impresión SLA, que incluyen opciones tanto funcionales como cosméticas. Por ejemplo, a menudo se usa un acabado acrílico para proteger las piezas de los rayos ultravioleta y garantizar que se mantengan como nuevas por más tiempo.

Incluso cuando las nuevas tecnologías ingresan al mercado, SLA no muestra signos de desaparecer. Esperamos que sigan revelándose nuevas aplicaciones a medida que evoluciona la fabricación aditiva, mejora la ciencia de los materiales y crece la confianza en la tecnología, tanto entre la industria como entre el público en general.