Stereolithography — teknologi pencetakan 3D asli
Diciptakan dan dipatenkan oleh Chuck Hull — pendiri Sistem 3D — pada tahun 1984, stereolithography (SLA) adalah teknologi asli yang berfungsi sebagai dasar pencetakan 3D modern. Itu SLA yang awalnya membantu membangun pencetakan 3D sebagai alat yang layak untuk produsen, dan mendorong orang lain untuk mengeksplorasi metode baru pencetakan dan aplikasi baru untuk teknologi. Ini adalah bukti visi awal Hull bahwa SLA masih digunakan hingga saat ini, di berbagai industri, baik oleh para profesional berpengalaman maupun calon penggemar.
Bagaimana cara kerjanya?
Stereolitografi membangun bagian satu lapisan pada satu waktu dengan menembakkan sinar ultraviolet ke dalam tong resin fotopolimer. Sinar tersebut menyebabkan resin mengeras dan mengeras, memungkinkan bagian-bagian untuk dibangun satu lapis pada satu waktu. Setelah seluruh bagian selesai, ia dikeluarkan dari tong dan ditempatkan dalam rendaman kimia berbasis pelarut untuk menghilangkan bahan berlebih dan mencapai hasil akhir yang halus. Akhirnya, bagian tersebut dikeringkan dalam oven ultraviolet untuk memastikannya telah mengeras dengan benar.
Aplikasi untuk SLA
Stereolitografi awalnya memantapkan dirinya sebagai alat untuk pembuatan prototipe cepat, dan ini tetap menjadi aplikasi utamanya hingga saat ini. Kecepatan yang dapat digunakan untuk menghasilkan cetakan model 3D yang sangat akurat berarti bahwa itu sangat cocok untuk proses pembuatan prototipe yang bergerak cepat, di mana banyak iterasi bagian diproduksi sebelum produksi akhirnya berjalan. SLA menawarkan tingkat akurasi yang tinggi, dengan sedikit lapisan yang terlihat yang sering dihasilkan oleh teknik lain.
Pada saat penulisan, SLA belum menemukan jalannya ke dalam siklus hidup produksi. Terlepas dari kecepatannya, bahan photopolymer yang digunakan cukup mahal dibandingkan dengan teknologi pencetakan 3D lainnya, yang berarti produksi skala besar tidak mungkin menjadi pilihan yang hemat biaya. Namun, semakin umum bagi produsen untuk menggunakan pencetakan SLA untuk menghasilkan cetakan atau pola untuk teknologi lain, seperti cetakan injeksi atau pengecoran pasir, yang dapat digunakan berkali-kali dan dapat diproduksi jauh lebih cepat daripada dengan metode tradisional. Ini juga telah digunakan pada kesempatan untuk suku cadang sekali pakai yang harus disesuaikan dengan spesifikasi persis pelanggan. Misalnya, teknik SLA telah berhasil digunakan untuk mencetak alat bantu dengar yang disesuaikan dengan kebutuhan.
Materi
Stereolithography bergantung secara eksklusif pada bahan photopolymer yang akan berperilaku dengan cara yang diinginkan selama pencetakan. Namun, terlepas dari batasan yang jelas ini, kisaran bahan yang dapat dicetak telah berkembang pesat selama bertahun-tahun, memberikan banyak pilihan kepada produsen. Resin tersedia dalam berbagai warna, dan dengan sifat mekanik yang mensimulasikan bahan populer lainnya, seperti ABS. Resin juga tersedia untuk aplikasi khusus, seperti suku cadang gigi.
Beberapa tips praktis untuk pencetakan SLA kelas satu
- Pertimbangkan struktur pendukung Anda. Semua bagian SLA memerlukan struktur pendukung selama pencetakan untuk menghindari lengkungan, jadi ini harus diperhitungkan dalam desain Anda. Hindari overhang yang tidak didukung lebih dari 19 derajat. Struktur penopang dapat dipotong atau dipatahkan setelah proses curing, dan material yang tersisa diampelas untuk mendapatkan hasil akhir yang halus.
- Hindari lubang kecil dan dinding tipis, karena ini memiliki kemungkinan besar melengkung, terutama selama proses pengawetan.
- Jika Anda berencana memasukkan bagian yang saling mengunci ke dalam cetakan, pastikan bagian tersebut memiliki jarak yang tepat. Sebagai aturan praktis, gunakan jarak bebas 0,5 mm untuk bagian yang bergerak dan 0,1-0,2 mm untuk bagian yang perlu disatukan.
- Pertimbangkan cara untuk mengurangi biaya material Anda. Seperti yang kami sebutkan di atas, bahan SLA cukup mahal, jadi ada baiknya untuk melubangi bagian Anda, jika memungkinkan, untuk meminimalkan jumlah bahan yang digunakan. Jika Anda melakukan ini, pastikan Anda memasukkan lubang untuk memungkinkan kelebihan resin dikeringkan sebelum proses curing. Jika ini tidak dilakukan, kelebihan material dapat menyebabkan munculnya lubang atau retakan.
- Pengamplasan basah sering diterapkan pada cetakan SLA selama tahap pasca-pemrosesan untuk mencapai hasil akhir yang lebih halus. Hal ini dapat menyebabkan bintik-bintik pada hasil akhir, tetapi lapisan minyak mineral setelah pengamplasan akan memperbaikinya. Sebagai alternatif, untuk bentuk sederhana tanpa detail halus, tingkat amplas yang berbeda dapat digunakan untuk mendapatkan hasil akhir yang halus dan transparan.
- Pilih hasil akhir yang tepat! Seperti halnya SLS, ada berbagai pilihan penyelesaian yang tersedia untuk pencetakan SLA, termasuk pilihan fungsional dan kosmetik. Misalnya, lapisan akrilik sering digunakan untuk melindungi bagian dari sinar UV dan memastikannya tetap terlihat baru lebih lama.
Bahkan saat teknologi baru memasuki pasar, SLA tidak menunjukkan tanda-tanda akan hilang. Kami berharap aplikasi baru untuk itu terus muncul seiring berkembangnya manufaktur aditif, peningkatan ilmu material, dan kepercayaan pada teknologi yang tumbuh, baik di kalangan industri maupun masyarakat umum.
