Ułożenie detalu w technologii SLA

Technologia druku 3D SLA (Selective Laser Apparatus) zyskuje znaczącą popularność w ostatnich latach. Głównie ze względu na bardzo dobry stosunek ceny do jakości. Maszyny do druku 3D w technologii SLA są znacznie tańsze i generują niższe koszty utrzymania w porównaniu do przemysłowych drukarek 3D. Jednocześnie zapewniając wystarczająco wysoką jakość do szybkiego wytwarzania precyzyjnych detali z żywicy. SLA to technologia w której używane są podpory z tego samego materiału co drukowany detal. Po zakończonym procesie druku 3D konieczne jest ich usunięcie i oczyszczenie wydruku 3D. Ogólnodostępne są liczne poradniki, które instruują, jak właściwie ustawiać detale na platformie, aby uzyskać jak najlepsze rezultaty. W niniejszym artykule skupimy się na eksplorowaniu różnych efektów, jakie można osiągnąć poprzez zmienne kąty ułożenia detali na platformie, analizując tym samym wpływ tej decyzji na końcowy wydruk 3D.

Platforma robocza drukarki 3D w technologii SLA

Platforma robocza drukarki 3D SLA
Platforma robocza drukarki 3D SLA

W technologii SLA, czas tworzenia jednego detalu jest równy czasowi tworzenia całej platformy detali o tej samej wysokości.Dzieje się tak gdyż drukarka 3D oświetla jednocześnie całą powierzchnię platformy roboczej. W celu przeprowadzenia testu, detale zostały ułożone pod trzema różnymi kątami: 0, 10 i 20 stopni. Taka konfiguracja druku 3D pozwoliła na ocenę, jak gładką powierzchnię detalu można uzyskać przy określonym kącie ułożenia.

Czas wykonania całej platformy z detalami o wysokości około 30 mm wyniósł 1.5 godziny. Warto zaznaczyć, że detale ułożone równolegle do powierzchni platformy zostały wyprodukowane w ciągu pierwszych 40 minut druku 3D. Ten fakt podkreśla efektywność technologii SLA, umożliwiając jednoczesne tworzenie wielu detali o różnych kątach nachylenia na tej samej platformie, co skraca czas całego procesu i przyczynia się do oszczędności czasu produkcyjnego. W dalszej części badania skoncentrujemy się na ocenie jakości uzyskanych detali przy różnych kątach ułożenia, co pozwoli lepiej zrozumieć potencjał tej innowacyjnej metody druku 3D.

Otrzymane wydruki 3D

4 wyroby otrzymane metodą SLA
6 wyrobów otrzymanych metodą SLA
Detale w SLA w powiększeniu
Detale w SLA w powiększeniu

Przy pierwszym szybkim spojrzeniu na gotowe detale z trzech różnych ułożeń, wszystkie doprowadziły do wytworzenia poprawnego elementu. Na pierwszy rzut oka trudno zauważyć warstwy po procesie druku 3D, jednak pod odpowiednim oświetleniem i pod właściwym kątem obserwacji ujawniają się subtelne różnice. Najbardziej zauważalne ślady warstw pojawiły się na wyrobie drukowanym pod kątem 10 stopni do platformy. W tym przypadku warstwy były wyczuwalne też pod palcem. Z kolei detal wytworzony przy kącie 20 stopni był znacznie bardziej gładki, gdzie warstwy były widoczne jedynie przy użyciu powiększenia i dokładnego przyjrzenia się detalom. Wyrób drukowany 3D równolegle do platformy prezentował idealnie gładką powierzchnię, porównywalną z detalami wykonanymi za pomocą frezowania CNC. Kolor detalu nie wpływał na widoczność warstw po druku 3D, zarówno w przypadku detalu białego, jak i czarnego elementu. Warto zauważyć, że wymiary wszystkich detali, niezależnie od kąta ich wytwarzania, utrzymywały się w granicach 0.05 mm od wartości nominalnej.

Podsumowanie testu ułożenia detali w technologii SLA

Białe i czarne wyroby stworzone w technologii druku 3D SLA
Białe i czarne wyroby stworzone w technologii druku 3D SLA

Detale wytworzone w ułożeniu równoległym do platformy roboczej prezentowały najlepszą powierzchnię górną wyrobu, przy jednoczesnym najkrótszym czasie wytworzenia. Niemniej jednak, takie podejście do wydruków 3D w technologii SLA nie zawsze jest optymalne. Detal ustawiony równolegle charakteryzuje się dużą powierzchnią styku z ekranem naświetlającym żywicę. To może prowadzić do częstych uszkodzeń tworzonego elementu, ponieważ detal może przykleić się do ekranu. Zakłócając prawidłowy przebieg druku 3D.Z kolei detale ustawione pod kątem 10 stopni, mimo widocznych warstw i potencjalnych niedociągnięć estetycznych, mogą stanowić kompromis pomiędzy jakością powierzchni a ryzykiem uszkodzeń. Z przeprowadzonych obserwacji wynika, że najlepsze rezultaty pod względem jakości powierzchni, czasu druku i prawdopodobieństwa udanego wydruku 3D uzyskuje się przy wytwarzaniu detali pod kątami 20 stopni lub większymi. Im większy kąt, tym lepsza jakość otrzymanej powierzchni, co jednocześnie zwiększa szanse na pomyślny rezultat druku 3D. Warto zatem dostosować kąt ułożenia detali do konkretnych wymagań projektu, uwzględniając zarówno estetykę, jak i bezpieczeństwo procesu produkcji.

Usługi świadczone przez Palgio