Estereolitografia: Como funciona uma impressora 3D SLA?

Dentre as diversas tecnologias para impressão 3D disponíveis no mercado, hoje vamos destacar a estereolitografia. A técnica, que também é conhecida como SLA por conta de seu nome em inglês (stereolithography), apresenta uma solução interessante para a produção de peças para vários nichos de mercado. Confira a seguir mais detalhes sobre essa tecnologia e entenda como o processo de impressão é realizado. No final, separamos alguns exemplos que mostram como o uso do SLA tem beneficiado profissionais de diferentes áreas de atuação.

Tecnologia de impressão 3D de estereolitografia (SLA)

O SLA pertence a uma família tecnológica de manufatura aditiva conhecida como fotopolimerização. Essas máquinas são todas criadas ao redor do mesmo princípio: usar uma fonte de luz (laser UV ou projetor) para curar a resina líquida em plástico resistente. A principal diferença física se encontra na organização dos componentes principais, como a fonte de luz, a plataforma de construção e o tanque de resina. No caso da estereolitografia, o processo para endurecer o material é feito por sinterização seletiva a laser.

Diferença entre SLA e DLP

O SLA e o DLP (Digital Light Processing) são duas tecnologias de impressão bastante parecidas no sentido de que ambas utilizam resinas líquidas para o processo de fotopolimerização. A diferença entre as duas se dá no tipo de luz que é empregado: enquanto o SLA usa laser de pontos, o DLP conta a abordagem voxel.

Como é feita a impressão pelo modelo SLA?

O primeiro passo é projetar o modelo que você deseja materializar com o apoio de um software de design 3D, como o AutoCAD, Solidworks, Sketchup, entre outros disponíveis. Posteriormente, esse modelo é transformado em um arquivo de formato compatível com a impressão 3D por meio do uso de um software de fatiamento. O programa é responsável por organizar a construção do objeto projetado por camadas.

Resina líquida

Diferentes resinas compõem diferentes grupos laterais no funcionamento de uma impressora 3D. São várias combinações de longos e curtos monômeros, oligômeros, foto-iniciadores e aditivos. Essa variedade proporciona uma liberdade única para você criar várias formulações em sua máquina com ampla gama óptica e mecânica. As propriedades termais possíveis também são diversas. As opções vão do claro ao opaco, flexível ao rígido, maleável ou resistente a calor. Isso sem falar nas possibilidades de resinas coloridas que podem ser utilizadas durante a impressão.

Camadas e superfície

Antes início do processo, a resina líquida escolhida deve ser colocada em um recipiente de armazenamento conhecido como tanque. Na hora de imprimir, um potente laser é projetado sobre o material, que endurece em reação à luz ultravioleta. Dessa reação, cria-se a primeira camada do objeto na plataforma de impressão. Conforme essa primeira camada é mergulhada na resina – e passa pelo processo do laser -, outra camada é sobreposta à anterior, o que dá formato tridimensional à peça. O processo, então, se repete até que a construção do modelo esteja completa, conforme na ilustração abaixo.

Entendendo os suportes

A tecnologia SLA requer o uso de estruturas de suporte para a produção da maioria de suas peças. Esses suportes são “impressos” junto com o restante do projeto e sua localização depende do design que foi criado. São hastes que funcionam segurando as partes do objeto em uma posição precisa e estratégica para garantir a estabilidade durante todo o processo. Elas servem para que o objeto tenha algo para se apoiar e resistir à pressão lateral da lâmina preenchida com resina enquanto os detalhes são formados.

Produção completa

Ao chegar até aqui, podemos considerar a produção da máquina como completa – mas isso não significa que o objeto está pronto para o uso. Existem alguns processos que devem ser observados para garantir a durabilidade da peça, conforme você confere na sequência.

Lavagem da peça

Uma vez que a impressão do seu projeto está completa, as partes precisam ficar na plataforma de construção para que a resina que não foi utilizada na plataforma seja drenada automaticamente pelo equipamento. A peça, por sua vez, precisa ser removida e passar por uma limpeza, que é normalmente feita com álcool isopropílico (IPA). Esta etapa serve para retirar o excesso de resina que se acumula em volta da do objeto. É importante dizer que, a esta altura, as peças impressas não chegaram ainda em seu formato final. Portanto, as propriedades mecânicas e termais também não estão totalmente concluídas.

Cura da peça

Após isso, o produto é submetido a um processo de “cozimento” em um forno ultravioleta que ajuda a enrijecer o objeto e melhorar seu acabamento, conferindo assim suas propriedades finais. O processo de finalização acontece quando removemos as peças da câmara de cura onde ocorreu o processo final de polimerização e as propriedades mecânicas se firmam. Toda essa preocupação com acabamento garante que as peças terão a maior resistência possível, tornando a resina em um material duro e estável.

3 Exemplos de aplicações da impressora 3D SLA

Quem é leitor frequente aqui do blog sabe que a impressão 3D pode ser aplicada para produzir objetos de várias áreas diferentes, na indústria em geral, na saúde, na moda e em outros setores. Conheça abaixo mais exemplos de segmentos que podem se beneficiar com a tecnologia SLA.

Odontologia

O trabalho dos dentistas e ortodontistas tem ganhado muito com o uso de impressões por estereolitografia odontológica. São muitos os instrumentos e componentes que podem ser fabricados com rapidez por esse método, com destaque para a confecção de próteses e implantes dentários.

Joalheria

Não é de hoje que a moda vem se beneficiando do SLA para produzir de maneira mais confiável e com mais qualidade. O uso da tecnologia para a fabricação de joias, por exemplo, é feito em lotes, nos quais várias peças podem ser impressas de uma só vez e destacadas da “árvore” de impressões para o acabamento final.

Design de veículos automotivos

Engana-se quem pensa que a estereolitografia pode ser usada apenas para a fabricação de componentes e itens pequenos. No setor automotivo, a técnica já vem sendo utilizada para imprimir vários modelos de veículos particulares e de transporte coletivo.

Conclusão

São diversas as tecnologias de impressão 3D disponíveis no mercado e, neste texto, destacamos a estereolitografia. Por vezes chamada apenas de SLA – por conta do nome original em inglês – a técnica utiliza laser de pontos para endurecer a resina conforme as dimensões descritas no projeto. Depois disso, o acabamento pede que as peças sejam secas e curadas em um forno especial para garantir um bom acabamento e durabilidade do material. Já está pensando como aproveitar em seus projetos? Invista você também em uma impressora 3D e comece a empreender. A Wishbox é sua parceira nesse projeto!