Fotopolimerizzazione
La fotopolimerizzazione è un processo basato su una reazione fotochimica, ottenuta mediante l’induzione di energia emessa da sorgenti di radiazione elettromagnetica.
La reazione chimica fa in modo che un materiale liquido diventi solido, attraverso un "processo di indurimento" (curing). Prendiamo un materiale liquido, lo esponiamo alla luce, e questo diventa solido. Ciò che varia è il tipo e la fonte di luce che utilizziamo, nonché il modo in cui guidiamo questa luce a illuminare e indurire il materiale liquido.
SLA
La stereolitografia, nota anche come SLA, si basa sulla fotopolimerizzazione di resine fotosensibili tramite un laser a bassa potenza, una vasca con la resina da solidificare e una racla per la rimozione della resina in eccesso.
Il laser solidifica la resina in funzione della sezione del pezzo da realizzare, si alza la piattaforma sulla quale è vincolato il pezzo in costruzione, la racla elimina la resina in eccesso e si riparte con una successiva sezione da solidificare.
Questo procedimento viene ripetuto fino a pezzo ultimato.
LCD
Altra tecnologia che sfrutta la fotopolimerizzazione di resine attraverso l’attivazione/disattivazione di pixel per polimerizzare il layer è la tecnologia LCD (Liquid Crystal Display).
Gli schermi LCD ultra 4k offrono vantaggi in riferimento alla velocità di stampa (superiore rispetto alla tecnologia SLA), e anche in termini di qualità di stampa, poichè permettono di stampare su grandi volumi ad una frazione di costo rispetto ad altre tecnologie 3D.
Supponendo, ad esempio, di voler stampare uno o più oggetti che entrano in un piano di stampa di una stampante LCD, in entrambi i casi, posizionando l'oggetto con la stessa orientazione e utilizzando gli stessi parametri di stampa, il tempo di stampa non cambia.
Con questa tecnologia è perciò opportuno sfruttare il piano di stampa al massimo della capienza, per abbattere il costo del singolo componente.
DLP
La tecnologia DLP (Digital Light Processing) si basa invece sull'utilizzo di proiettori, per una modulazione della luce spaziale ad alta velocità, efficiente e affidabile.
Per intenderci utilizziamo un proiettore digitale per proiettare una singola immagine di ogni layer dell’oggetto 3D.
In questa tecnologia, la risoluzione sul piano XY dipende dalla dimensione dei pixel. Quindi, maggiore è la risoluzione nativa del proiettore, maggiore è la risoluzione del livello proiettato.
Tuttavia, anche la distanza focale tra la lampada del proiettore e l'area di stampa è importante. Più ci allontaniamo, più l'area di stampa diventa grande, ma anche i suoi pixel. Questo è il motivo per cui nelle stampanti 3D DLP si tende ad avere piccole aree di stampa a differenza della tecnologia LCD.
Post-Processing
Al termine della stampa, per tutte e tre le tecnologie, vengono rimossi i supporti necessari. Le parti ottenute sono "green parts" e come tale necessitano di un'ultima fase di curing, che consiste nel metterle in un forno UV che garantisce la totale solidificazione della resina intrappolata o rimasta liquida durante la stampa.
Applicazioni comuni:
- Particolari estremamente dettagliati
- Geometrie complesse
- Modelli per test di accoppiamenti o verifiche dimensionali