SLA vs. SLS | O que você deve escolher para o seu protótipo?

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Postado em:20 de julho de 2018, | Por Candy, Gerente de Marketing da WayKen

Existem aproximadamente 10 grandes tecnologias de prototipagem rápida, dependendo de como você as agrupa. Qual você deve escolher para o dispositivo médico que você projetou? Ou talvez você tenha criado algo para carros, ou aviões, ou talvez um utensílio de cozinha. Cada uma das indústrias e produtos tem suas próprias necessidades em relação aos protótipos. E você tem alguns de seus próprios pensamentos sobre isso também, certo? Deveria apenas parecer bom para ser mostrado aos investidores? Ou você quer verificar se funciona, para que você possa renunciar ao acabamento da superfície e se contentar com algo mais barato, ou, talvez, faça testes. Você vai bater e esmagar a coisa ou aquecê-la ou submergir na água.

Cada um desses produtos e usos possui uma tecnologia que melhor se adequa à criação de seu protótipo. Agora, se eu começasse a comparar todos os métodos em um artigo, o artigo se tornaria uma hora de leitura. E ninguém tem tempo para isso hoje em dia. Então, vamos ficar com duas técnicas, que cobrem cerca de 30% do mercado de prototipagem. Prototipagem SLA e prototipagem SLS para plásticos. Então, impressão 3D SLA vs impressão 3D SLS aqui vai.

Desenvolvimento de impressão SLA

SLA ou estereolitografia é uma das tecnologias mais antigas no mundo da impressão 3D. Foi descoberto no início dos anos 80 no Japão. Dr. Kodama concebeu um dispositivo que usava um tanque de polímero líquido e um único laser UV.

O laser curou a camada superficial do polímero tornando-o duro e submergiu um pouco a camada no tanque. Dessa forma, o plástico endurecido serviria de base para a próxima camada. Dr. Kodama, no entanto, não tinha financiamento suficiente para sua pesquisa, então ele perdeu sua patente.

Em 1884, um grupo de cientistas franceses estava pensando em como criar uma parte fractal (uma parte de geometria muito complexa e intrincada) para seu projeto e pensou no laser que poderia endurecer os polímeros. Eles solicitaram um protótipo, mas não prestaram atenção suficiente à comercialização e sua ideia não foi levada a sério.

Assim, também em 1884, Chuck Bell, um inventor americano, o terceiro a pensar em tal método, registrou a patente do processo de estereolitografia. Ele pensou em tudo e fundou uma empresa chamada 3D Systems para vender sua ideia. No momento, a 3D Sytems é uma das maiores empresas que fabricam impressoras 3D.

Tecnologia de impressão SLA

Na verdade, existem dois métodos de impressão SLA. Vamos chamá-lo de SLA direto e reverso.

O processo direto é a forma como o SLA foi originalmente inventado. A impressora tem um tanque de polímero líquido e uma placa de base que é uma camada de cura abaixo da superfície do polímero. Um laser UV traça a seção transversal atual da peça (o programa é escrito de forma que a peça seja cortada em camadas e o caminho do laser seja gerado para cada corte) e você obtém a primeira camada endurecida. Em seguida, a placa desce uma altura de camada e uma faca especializada se move pela superfície do tanque para garantir que o polímero preencha completamente a área acima da placa. Então, a próxima camada é curada.

O método inverso é diferente em relação à orientação e movimento da peça. Aqui, a placa de base é transparente e está de cabeça para baixo em comparação com o método direto. O laser cura o polímero através da placa e então a placa sobe, em vez de descer. Portanto, você pode comparar esse processo com a recuperação lenta de um objeto da água. A única diferença é que neste último processo, o objeto estava originalmente na água. Com a impressão SLA, você cria a partir do líquido em seu tanque.

Descrição e histórico do SLS

O SLS é um processo de impressão 3D semelhante. Foi desenvolvido por um professor do Texas Carl Deckard. Ele era engenheiro e procurou diminuir a quantidade de fundição necessária para a produção em série. Mais tarde, ele vendeu sua patente para a 3D Systems. Mais tarde, a 3D Systems conseguiu usar o SLS também para pós metálicos, o que também levou a uma revolução na produção de peças metálicas. Agora, esta tecnologia é o método mais difundido para a impressão de peças metálicas. No decorrer de seu desenvolvimento, descobriu-se que o pó é realmente perigoso. É muito fino e fácil de inalar. Portanto, a tecnologia SLS não é muito boa para versões de hobby para desktop, ao contrário do SLA.

O processo usa pó de plástico como material principal. Este pó é espalhado sobre a placa de base com uma faca especial. Depois disso, como no SLA, o laser traça a seção transversal da peça. Depois disso, a placa de base é abaixada em uma camada e o pó é espalhado novamente. Bastante semelhante ao SLA, você não concorda?

Materiais

SLA .Esse processo utiliza polímeros que ficam mais duros com a luz UV, ou fotopolímeros como são chamados. Há muitas composições de resina diferentes, então elas são separadas principalmente por seu uso:

• Resinas padrão. Esses são os mais baratos e têm as piores propriedades mecânicas, no entanto, sua qualidade é muito boa, podendo ser comparada até mesmo à moldagem por injeção. Entre eles, alguns são transparentes para que você possa fazer protótipos claros, para luzes de carros, por exemplo.
• Resinas de engenharia. Esses podem ser usados ​​para protótipos reais e podem vir em forma de ABS, forma resistente ao calor, forma rígida ou flexível. Eles ainda mantêm um bom acabamento superficial e sua resistência é um pouco melhor.
• Resinas médicas. Entre os fotopolímeros, descobertos para impressão SLA, encontram-se alguns biocompatíveis classe I e II. Isso significa que você pode mantê-los em contato com o tecido humano por um longo tempo. É uma grande vantagem.

 SLS. Esta tecnologia foi inicialmente utilizada com Nylon. Com o passar dos anos, alguns outros materiais foram sendo adaptados para a tecnologia.

• Nilon. Este é de longe o plástico mais difundido no SLS. É muito mais durável, resistente ao calor e resistente do que todos os materiais SLA.
• Uretano. É um plástico flexível simples que é bom para fundir peças de polímero simples.
• Cera. A cera a ser utilizada é ideal para a confecção de modelos de fundição. Você apenas cobre o modelo com a mistura de formação e aquece até derreter.

Pós-processamento

SLA. A principal desvantagem da impressão SLA é que ela possui muitos suportes, que são feitos do mesmo material. Isso torna necessário realizar operações de corte para excluir suportes. Você também deve limpar a região de corte de qualquer vestígio do suporte. Todo o processo é bastante demorado.

Além disso, a parte curada não está completamente curada. Algumas áreas entre as camadas reagiram apenas na metade. É por isso que usar algumas câmaras de luz UV para curar as peças impressas aumentará sua resistência. Isso não é absolutamente necessário, no entanto.

SLS. A peça geralmente tem um acabamento superficial pior após SLS do que após SLA. É por isso que as peças SLS são lixadas e pós-processadas mecanicamente se for necessário um bom acabamento superficial. Isso leva muito tempo.

Em conclusão:o que usar quando?

No geral, esse processo rende peças de ótima qualidade, mas é muito mais caro que o SLS (no caso de SLA direto, você não pode reutilizar o plástico líquido que sobra do tanque, não pode ser guardado por muito tempo, então é melhor guardar a impressora carregada) e requer o processo de remoção dos suportes. Sua vantagem é uma abundância de materiais que podem ser implementados.

Use SLA para equipamentos médicos, peças transparentes com bom acabamento superficial e para alguns modelos de moldagem por injeção ou fundição. Use para mostrar seu produto, as peças são muito boas.

O SLS produz uma resistência muito melhor e outras propriedades do que o SLA. No entanto, seu acabamento superficial é muito pior (cerca de 2-3 classes abaixo). O processo é muito mais barato que o SLA. Você não precisa de estruturas de suporte (camadas de pó anteriores suportam as camadas superiores) e você pode reutilizar o pó que sobrou do uso anterior.

Use SLS nos casos em que a peça deve suportar cargas maiores, corrosão ou vibração. Use SLS quando o acabamento da superfície não for um problema e o orçamento for baixo. Use-o para si mesmo ou para testes.