Το MSLA είναι η συντομογραφία του Masked Stereo Lithography Apparatus. Πρόκειται για μια μηχανή τρισδιάστατης εκτύπωσης που είναι μια προηγμένη μορφή Συσκευής Στερεολιθογραφίας (SLA) στην οποία οι ρητίνες σκληρύνονται όταν εκτίθενται σε υπεριώδη ακτινοβολία. Οι εκτυπωτές MSLA πραγματοποιούν την τρισδιάστατη εκτύπωση χρησιμοποιώντας μια τεράστια πηγή φωτός UV και την καλύπτουν με μια οθόνη LED, ενώ οι εκτυπωτές SLA εντοπίζουν το σχήμα κάθε στρώματος με τη βοήθεια λέιζερ UV. Η εκτύπωση MSLA χρησιμοποιείται για διάφορους σκοπούς καθώς μπορούν να παράγουν προϊόντα καλής ποιότητας σε μεγάλες ποσότητες σε σύντομο χρονικό διάστημα. Αυτό το άρθρο είναι ένας πλήρης οδηγός για να κατανοήσετε τι είναι η τρισδιάστατη εκτύπωση MSLA και τη διαφορά μεταξύ των τεχνικών εκτύπωσης MSLA και SLA.
Πίνακας περιεχομένων
Τι είναι η εκτύπωση MSLA;
Εικόνα από ZMorph Fab 3D Printer από την Pixabay
Η εκτύπωση MSLA είναι μια τεχνική τρισδιάστατης εκτύπωσης που χρησιμοποιεί διαδοχικά στρώματα ωριμασμένων φωτοευαίσθητων ρητινών για τρισδιάστατα αντικείμενα. Αυτή η τεχνική χρησιμοποιείται για τη μαζική παραγωγή ποιοτικών προϊόντων σε σχετικά χαμηλή τιμή με ακρίβεια και ταχύτητα σε σύγκριση με άλλες τεχνικές 3D εκτύπωσης. Ωστόσο, λόγω του υψηλού κόστους κεφαλαίου, οι εκτυπωτές MSLA χρησιμοποιούνται μόνο από επιλεκτικά άτομα. Οι εκτυπωτές MSLA είναι επίσης ικανοί να δημιουργούν μεγάλα και περίπλοκα προϊόντα. Οι εκτυπωτές μεγάλου όγκου μπορούν να χρησιμοποιηθούν για μικρές παρτίδες παραγωγής και δημιουργία πρωτοτύπων. Ένα παράδειγμα εκτυπωτή MSLA είναι ο τρισδιάστατος εκτυπωτής Peopoly Phenom L.
Πώς λειτουργεί?
Στην εκτύπωση MSLA, μια φωτοευαίσθητη ρητίνη τοποθετείται πάνω από διάταξη LCD και LED χωρισμένη από ένα λεπτό στρώμα πλαστικού φθοριούχου αιθυλενίου (FEP). Η οθόνη LCD χρησιμοποιείται κυρίως για τον έλεγχο της έκθεσης του φωτός στη ρητίνη που τοποθετείται παραπάνω. Η οθόνη LCD αποτελείται από pixel που καθορίζουν το σχήμα του στρώματος. Αυτά τα pixel ελέγχουν το πέρασμα όταν ενεργοποιούνται και απενεργοποιούνται ανάλογα. Τα αντίθετα μοτίβα των pixel επιτρέπουν τη διαδικασία εκτύπωσης. Δημιουργεί ένα στρώμα σε 3–8 δευτερόλεπτα και στη συνέχεια μετακινείται στο επόμενο στρώμα.
Γιατί να επιλέξετε την εκτύπωση MSLA;
Μπορείτε να επιλέξετε MSLA για τους ακόλουθους λόγους:
- Μπορείτε εύκολα να αντέξετε οικονομικά εκτυπωτές και ρητίνες.
- Χαρίζει λεία επιφάνεια.
- Μπορεί να εκτυπώσει πολύπλοκες δομές.
- Έχει μια σειρά υλικών όπως εύκαμπτο, διαφανές, κεραμικό, αντοχή σε κρούση και πολλά άλλα.
- Παρέχει αξιέπαινη ανάλυση εκτύπωσης.
- Οι εκτυπωτές MSLA επιτρέπουν μαζική εκτύπωση σε σύντομο χρονικό διάστημα.
Εκτύπωση MSLA στο σχεδιασμό κοσμημάτων
Η εκτύπωση MSLA έχει αποδειχθεί ότι είναι ένα σημαντικό όφελος για τη βιομηχανία κοσμημάτων καθώς οι ρητίνες κεριού που καίγονται καθαρά κατά τη χύτευση. Οι κατά τα άλλα χρησιμοποιούμενες μέθοδοι χύτευσης χαμηλού κεριού που χρησιμοποιούσαν οι κοσμηματοπώλες χρειάστηκε να περάσουν μια δύσκολη περίοδο για να κόψουν τον δύσκολο τρόπο σε πολύπλοκα σχέδια. Εδώ με το MSLA, αυτά τα σχέδια μπορούν να εκτυπωθούν εύκολα και με ακρίβεια. Το μόνο που απαιτείται είναι εκ των προτέρων το αρχείο CAD του κοσμήματος.
Εκτύπωση MSLA στον Ιατρικό τομέα
Η τρισδιάστατη εκτύπωση MSLA στον ιατρικό τομέα χρησιμοποιείται για τη διαδικασία βιομηχανικής ιστών. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται βιοεκτύπωση. Περιλαμβάνει τη δημιουργία μοντέλων με ζωντανά κύτταρα. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για εμφυτεύματα οστών και δοντιών, τεχνητά αγγειακά στηρίγματα και ικριώματα οργάνων.
Υλικά που χρησιμοποιούνται στην εκτύπωση MSLA
Το υλικό που χρησιμοποιείται στην τρισδιάστατη εκτύπωση MSLA είναι μοναδικές φωτοπολυμερείς ρητίνες που ωριμάζουν κάτω από έντονο φως UV. Οι πιο συχνά χρησιμοποιούμενες ρητίνες για τρισδιάστατη εκτύπωση είναι ακρυλικές ή εποξειδικές. Ας ρίξουμε μια ματιά σε όλους τους τύπους ρητινών:
-
Ανθεκτική Ρητίνη: Είναι ένα εύκαμπτο και ισχυρό υλικό με μηχανισμούς παρόμοιους με το πολυπροπυλένιο (PP). Χρησιμοποιείται για τη δημιουργία πρωτοτύπων προϊόντων όπως κουμπωτά και σφαιρικές αρθρώσεις.
-
Σκληρή ρητίνη: Κατασκευάστηκαν για να αντέχουν υψηλή πίεση για σύντομο χρονικό διάστημα. Αυτές οι ρητίνες είναι πολύ άκαμπτες και συχνά συγκρίνονται με το θερμοπλαστικό ABS.
-
Τυπική ρητίνη: Αυτές οι ρητίνες χρησιμοποιούνται για εκτυπώσεις που απαιτούν υψηλή ανάλυση και ευκρίνεια.
-
Διαυγή ρητίνη: Οι διαυγείς ρητίνες είναι παρόμοιες με τις τυπικές ρητίνες με μερικές πιο μηχανικές ιδιότητες. Αυτές οι ρητίνες μπορούν να γίνουν πλήρως διαφανείς με κάποια μετα-επεξεργασία.
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της εκτύπωσης MSLA
Φωτογραφία του Gavin Allanwood στο Unsplash
Ας εμβαθύνουμε στα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της τρισδιάστατης εκτύπωσης MSLA.
Τα ακόλουθα είναι τα πλεονεκτήματα της εκτύπωσης MSLA:
- Οι εκτυπωτές MSLA σκληρύνουν ένα στρώμα ταυτόχρονα χωρίς να λάβουν υπόψη το πάχος του στρώματος.
- Το κρεβάτι εκτύπωσης του εκτυπωτή MSLA κινείται στον άξονα Z, σε αντίθεση με τους εκτυπωτές SLA που δεν ενσωματώνουν κινούμενα μέρη στο μηχάνημα.
- Αποτελείται από μονόχρωμες λυχνίες LCD που εμφανίζουν κλίμακα του γκρι κατά μήκος των άκρων. Ως αποτέλεσμα, έχετε ομαλά τυπωμένες επιφάνειες.
- Παρέχει υψηλή ανάλυση εκτύπωσης.
Τα ακόλουθα είναι τα μειονεκτήματα της εκτύπωσης MSLA:
- Αυτά τα μηχανήματα εκτύπωσης δεν είναι οικονομικά προσιτά.
- Απαιτεί μια ζεστή ατμόσφαιρα με θερμοκρασίες που διατηρούνται από 20 έως 30 βαθμούς Κελσίου.
- Η εκτύπωση MSLA πραγματοποιείται σε αμυδρό φως ή σκοτεινό περιβάλλον, με αποτέλεσμα συχνή ζημιά και πρόωρη σκλήρυνση των ευαίσθητων ρητινών.
- Η διαδικασία μετά την εκτύπωση είναι περίπλοκη και επικίνδυνη για την υγεία. Οι μη ωριμασμένες ρητίνες και τα πρόσφατα εκτυπωμένα προϊόντα απαιτούν από τους χρήστες να τα χειρίζονται ενώ φοράνε γάντια.
- Το τυπωμένο υλικό υποτίθεται ότι πλένεται σε διάλυμα αλκοόλης και στη συνέχεια τοποθετείται κάτω από ακραία υπεριώδη ακτινοβολία για 10-15 λεπτά για να σκληρυνθεί πλήρως.
Βασικά στοιχεία τρισδιάστατης εκτύπωσης
Τώρα που καταλάβατε τι είναι η εκτύπωση MSLA, είμαστε εδώ για να δώσουμε μια σύντομη περιγραφή των βασικών στοιχείων της τρισδιάστατης εκτύπωσης.
Τι είναι η τρισδιάστατη εκτύπωση;
Η τρισδιάστατη εκτύπωση είναι γνωστή ως μέρος της κατασκευής προσθέτων. Κατασκευή πρόσθετων είναι ο όρος που χρησιμοποιείται για να περιγράψει την τεχνική της εκτύπωσης όπου ένα μέρος λαμβάνεται με την προσθήκη υλικού. Για την τρισδιάστατη εκτύπωση, ο εκτυπωτής χρησιμοποιεί ένα σχέδιο με τη βοήθεια υπολογιστή (CAD) για την κατασκευή τρισδιάστατων προϊόντων. Πολλές τρισδιάστατες τεχνολογίες και μια σειρά υλικών είναι διαθέσιμες για την εκτέλεση μιας διαδικασίας τρισδιάστατης εκτύπωσης.
Πώς να εκτυπώσετε σε 3D;
Φωτογραφία του Minku Kang στο Unsplash
Η τρισδιάστατη εκτύπωση είναι μια εύκολη και μηχανογραφημένη διαδικασία. Μπορείτε να διαβάσετε τα βήματα που αναφέρονται παρακάτω για να κατανοήσετε ξεκάθαρα τα βασικά στοιχεία της τρισδιάστατης εκτύπωσης.
1. Δημιουργήστε ένα αρχείο CAD χρησιμοποιώντας λογισμικό όπως Autodesk Fusion, Onshapeκαι πολλοί άλλοι.
2. Εξάγετε το αρχείο CAD στον τύπο αρχείου καθολικής εισόδου ενός εκτυπωτή 3D, ένα αρχείο STL.
3. Ανεβάστε το αρχείο STL στο λογισμικό κοπής του εκτυπωτή.
4. Κάντε τις απαιτούμενες αλλαγές προσανατολισμού, επιλογή υλικού και ρυθμίσεις εκτύπωσης. Το λογισμικό θα ξεκινήσει αυτόματα τον τεμαχισμό του αρχείου σε επίπεδα.
5. Πατήστε το κουμπί εκτύπωσης και η διαδικασία εκτύπωσης θα ξεκινήσει με τα στρώματα το ένα μετά το άλλο.
Τρισδιάστατη εκτύπωση για αρχάριους
Ορισμένα βασικά στοιχεία της τρισδιάστατης εκτύπωσης που πρέπει να γνωρίζουν οι αρχάριοι είναι οι λεπτομέρειες σχετικά με τον μηχανισμό εκτύπωσης. Ένας τρισδιάστατος εκτυπωτής λειτουργεί βασικά σε τρεις άξονες, δηλαδή:
-
Άξονας Χ: Κίνηση από αριστερά προς τα δεξιά
-
Άξονας Υ: Κίνηση εμπρός προς τα πίσω
-
Άξονας Ζ: Κίνηση προς τα πάνω και προς τα κάτω
Ένας εξωθητής είναι εξοπλισμένος στον άξονα Χ, παρέχοντας υλικό στο κρεβάτι εκτύπωσης.
Τύποι τρισδιάστατων εκτυπωτών
Οι πιο συνηθισμένοι τύποι εκτυπωτών που χρησιμοποιούνται στην τρισδιάστατη εκτύπωση που βασίζονται σε διαφορετικές τεχνολογίες είναι:
1. Εξώθηση
Με βάση αυτή την τεχνολογία, υπάρχουν δύο τύποι εκτυπωτών:
- Κατασκευή νημάτων σύντηξης (FFF)
- Συνεχής ενίσχυση ινών (CFR)
- Κατασκευή προσθέτων ατομικής διάχυσης (ADAM)
2. Laser Fusion
Με βάση την τεχνολογία σύντηξης λέιζερ, υπάρχουν μερικοί τύποι εκτυπωτών. Χρησιμοποιεί λέιζερ υψηλής ισχύος για τη σύντηξη κονιοποιημένων μέσων. Οι παρακάτω τύποι εκτυπωτών είναι:
- Επιλεκτική πυροσυσσωμάτωση με λέιζερ (SLS)
- Επιλεκτική τήξη με λέιζερ (SLM)
- Άμεση πυροσυσσωμάτωση με λέιζερ μετάλλων (DMLS)
3. Light Curing
Αυτή η τεχνολογία χρησιμοποιεί φωτοπολυμερισμό για τη δημιουργία στρώσεων. Οι παρακάτω τύποι εκτυπωτών που χρησιμοποιούν τεχνολογίες φωτοπολυμερισμού:
- Στερεολιθογραφία (SLA)
- Επεξεργασία απευθείας φωτός (DLP)
4. Power Adhesion
Είναι μια ταχέως αναπτυσσόμενη τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης. Σε αυτή τη μέθοδο εκτύπωσης χρησιμοποιούνται τόσο πλαστικό όσο και μέταλλο. Ο μόνος εκτυπωτής με αυτήν την τεχνολογία είναι το Binder jetting.
Διαφορά μεταξύ εκτύπωσης MSLA και SLA
Φωτογραφία από ZMorph All-in-One 3D Printers on Unsplash
Όπως έχουμε ήδη διαβάσει, το MSLA είναι η προηγμένη έκδοση της τρισδιάστατης εκτύπωσης SLA. Ενώ λειτουργούν κάπως με τον ίδιο τρόπο. Εξακολουθούν να έχουν διαφορές που παραθέτουμε παρακάτω.
Εκτύπωση MSLA
Εκτύπωση SLA
Η εκτύπωση MSLA εξαρτάται μόνο από τον αριθμό των επιπέδων εκτύπωσης.
Η εκτύπωση SLA εξαρτάται από τον αριθμό των στρώσεων καθώς και από την ποσότητα υλικού σε κάθε στρώμα.
Έχει ένα πλεονέκτημα ταχύτητας σε κάθε στρώμα.
Δεν έχει πλεονέκτημα ταχύτητας σε κάθε στρώμα.
Η ανάλυση εκτύπωσης βασίζεται στην ανάλυση της οθόνης LCD.
Η ανάλυση εκτύπωσης βασίζεται στη διάμετρο της δέσμης λέιζερ.
Το MSLA χρησιμοποιεί υπεριώδη ακτινοβολία για τη σκλήρυνση της ρητίνης.
Το SLA χρησιμοποιεί έναν καθρέφτη και ένα λέιζερ για να σκληρύνει τη ρητίνη.
Η ταχύτητα εκτύπωσης είναι μεγαλύτερη.
Η ταχύτητα εκτύπωσης είναι πιο αργή.
Η ανάλυση εκτύπωσης είναι σχετικά χαμηλή.
Η ανάλυση εκτύπωσης είναι υψηλή.
Παράδειγμα: Sonic Mini 4k
Παράδειγμα: XYZPrinting Nobel 1.0 A
Συχνές Ερωτήσεις (FAQ)
Q1. Πόσο κοστίζουν οι εκτυπωτές και η ρητίνη MSLA;
Απ. Οι εκτυπωτές MSLA διαφέρουν ως προς το κόστος, το μέγεθος και το βάρος ανάλογα με τις λειτουργίες τους. Αυτοί οι εκτυπωτές κυμαίνονται από $200 έως $1100. Οι ρητίνες κοστίζουν από 25–40 $ ανά κιλό έως 40–150 $ ανά κιλό. Άλλος πρόσθετος αλλά απαραίτητος εξοπλισμός μπορεί να κοστίσει έως και $200-400.
Ε2. Ποιος είναι ο πρόσθετος εξοπλισμός που απαιτείται με έναν εκτυπωτή ρητίνης;
Απ. Αυτός είναι ο απαραίτητος εξοπλισμός που απαιτείται για τον εκτυπωτή ρητίνης και τη διαδικασία μετά την εκτύπωση:
- STL και λογισμικό τεμαχισμού
- Καθαριστικό υπερήχων
- Γάντια νιτριλίου
- Αναπνευστήρας
- Λάμπα UV
- Μεταλλικό χωνί
***
Τα προαναφερθέντα ήταν ένας οδηγός για τις βασικές αρχές της τρισδιάστατης εκτύπωσης MSLA και της τρισδιάστατης εκτύπωσης. Διαβάζοντας αυτό μπορεί να έχετε καθαρίσει όλες τις αμφιβολίες σας σχετικά με τη διαφορά μεταξύ των τεχνικών εκτύπωσης MSLA και SLA. Ελπίζουμε ότι αυτός ο οδηγός σας βοήθησε να κατανοήσετε πώς λειτουργεί η εκτύπωση MSLA. Μοιραστείτε τις ερωτήσεις ή τις προτάσεις σας στην παρακάτω ενότητα σχολίων. Επίσης, ενημερώστε μας τι θέλετε να μάθετε στη συνέχεια.