La estereolitografía, o SLA, se caracteriza por emplear un material líquido para crear modelos 3D. Se trata de un proceso que utiliza el principio de fotopolimerización para crear modelos 3D a partir de resinas sensibles a los rayos UV. Estas resinas se curan mediante un rayo láser que barre la superficie de la resina líquida contenida en un tanque y, capa a capa, se va formando la pieza proporcionada a la impresora.
La impresión de resina se emplea para la producción tanto de piezas definitivas como para la elaboración de modelos, prototipos o patrones, ya que las piezas impresas tienen una calidad muy elevada.
Esta técnica de endurecer por polimerización mediante la exposición a luz ultravioleta, fue patentada por el físico Chuck Hull en 1986. Además, fundó la primera compañía que generalizaba y comercializaba esta tecnología, 3D Systems Inc.
¿Cómo funciona la impresión 3D con resinas?
Para poder realizar una impresión 3D con resina, primero necesitas un modelo 3D, que lo puedes conseguir realizando el diseño 3D con un software de diseño CAD o descargándolo en bancos de modelos 3D para imprimir. Este modelo ha de pasar por otro software de impresión 3D, que construye un nuevo archivo cortando el modelo en capas delgadas de impresión de un espesor fijo. Se crean estructuras de soporte, donde sea necesario, para tratar con voladizos y cavidades.
Como ya se ha comentado, para este proceso de impresión 3D se utiliza como material una resina líquida depositada en un tanque.
Los objetos tridimensionales se obtienen mediante la adición sucesiva de finas capas, impresas una encima de otra. Cada capa es una sección transversal del objeto que el láser traza en la superficie de la resina. La resina líquida cura y se solidifica mediante la exposición al láser de luz ultravioleta, quedando así la capa recién solidificada pegada a la capa previa que existía debajo suya.
Una vez que la capa a imprimir ha sido creada, la plataforma de elevación que sujeta al objeto 3D desciende una distancia equivalente al grosor de una capa de resina solidificada (normalmente entre 0.05 y 0.15 mm). Una hoja barre la pieza dejando una nueva capa de resina líquida en la superficie, lista para la siguiente impresión del láser. De esta forma se va creando, capa a capa, una pieza en 3D.
Una vez que la pieza se ha completado, con la tecnología SLA es necesario un postprocesado. Primero debemos retirar la pieza de la plataforma, que en ocasiones se convierte en algo complejo ya que pueden quedar restos de resina.
Después debemos colocar el modelo 3D en un baño de alcohol isopropílico, con mucho cuidado y usando protección para evitar posibles quemaduras o contacto con distintas sustancias.
Tras esta limpieza, se retiran los soportes que hayan sido necesarios crear para una mejor impresión del modelo. Esto se puede hacer manualmente o con ayuda de cualquier herramienta.
Calidad y tolerancias en la estereolitografía
La tecnología de estereolitografía ofrece un acabado superficial limpio y liso, con una altura de capa de entre 0.05 y 0.15mm. Esto se debe a que esta tecnología no usa fuerza, al contrario que la impresión 3D FDM, por eso es tan difícil apreciar las diferentes capas de impresión, aunque esto depende de cada impresora y del punto óptico del láser utilizado.
Además, estas piezas nos permiten obtener unas tolerancias muy bajas, de hasta 0.02mm. Esto hace que las piezas tengan unos detalles muy buenos.
Pero, aunque la tecnología SLA nos deje esta calidad tan buena, uno de sus inconvenientes es el volumen de impresión. Normalmente, estas impresoras son más pequeñas que las impresoras 3D FDM, por lo que el tamaño de las piezas resultantes es más pequeño.
Aplicaciones de la impresión 3D en SLA
La tecnología SLA es muy utilizada para prototipos en áreas de la industria debido a su velocidad. Se usa para realizar pequeños modelos sobre todo en el mundo de la joyería y la odontología, ya que es una tecnología que nos permite obtener mucho detalle.
Además, hay diferentes tipos de resinas para impresión 3D que nos permitirán crear modelos con diferentes propiedades, como por ejemplo las resinas calcinables, para una fundición con cero residuo de cenizas y un quemado limpio.
No se recomienda que esta tecnología se use para modelos y piezas que puedan ser expuestos a cambios de iluminación o temperatura, debido a que a veces pueden sufrir cambios y deformaciones al exponerse a rayos UV.
También es cierto que no es una impresora que mucha gente tenga en casa, como ocurre con las impresoras 3D de FDM, ya que para el uso de las de SLA son necesarios ciertos conocimientos técnicos para la correcta manipulación de la máquina. Además, su precio es más elevado, así como su mantenimiento es más complejo.
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