Was ist Stereolithografie (SLA)?

Die Stereolithografie (SLA) ist ein 3D-Druckverfahren, das zur Herstellung von Konzeptmodellen, kosmetischen Prototypen und detaillierten Teilen mit komplexer Geometrie verwendet wird. Bei diesem additiven Fertigungsverfahren wird duroplastisches Harz mit einem UV-Laser Schicht für Schicht ausgehärtet. SLA bietet eine große Auswahl an Materialien, eine hohe Auflösung für komplizierte Details und eine hervorragende Oberflächengüte.

Der SLA-3D-Druck wird häufig für folgende Zwecke verwendet:

  • Teile, die hohe Präzision erfordern, mit Merkmalen von nur 0,002 Zoll
  • Erstellung von Prototypen mit glatten Oberflächen
  • Form- und Passformprüfung zur Designvalidierung

SLA-Design-Richtlinien und -Fähigkeiten

Unsere grundlegenden Richtlinien für die Stereolithografie konzentrieren sich auf wichtige Designfaktoren, die die Herstellbarkeit von Teilen optimieren, die kosmetische Qualität von Prototypen verbessern und die Produktionszeit minimieren.

US Metrisch
Normale Auflösung 29 in. x 25 in. x 21 in. * 736mm x 635mm x 533mm
Hohe Auflösung 10 in. x 10 in. x 10 in. 254mm x 254mm x 254mm
Mikro-Auflösung 5 in. x 5 in. x 2.5 in. 127mm x 127mm x 63,5mm
US Metrisch
Normale Auflösung 0,004 in. 0,1016 mm
Hohe Auflösung 0.002 in. 0,0508 mm
Mikro-Auflösung 0.001 in. 0,0254 mm
US Metrisch
Normale Auflösung X-Y: 0,010 Zoll.
Z: 0,016 Zoll.
X-Y: 0,254 mm
Z: 0,406 mm
Hohe Auflösung X-Y: 0,005 Zoll.
Z: 0,016 Zoll.
X-Y: 0,1016 mm
Z: 0,406 mm
Mikro-Auflösung X-Y: 0,0025 Zoll.
Z: 0,008 Zoll.
X-Y: 0,0635 mm
Z: 0,203 mm
US Metrisch
Normale Auflösung 0,010 in. 0,254 mm
Hohe Auflösung 0,004 in. 0,1016 mm
Mikro-Auflösung 0,0025 in. 0,0635 mm
US Metrisch
Normale Auflösung 0,025 in. 0,635 mm
Hohe Auflösung 0,020 in. 0,508 mm
Mikro-Auflösung 0,015 Zoll. 0,381 mm

SLA-Toleranzen

Bei ordnungsgemäß konstruierten Teilen liegen die typischen Toleranzen bei ±0,002 Zoll (0,05 mm) in den X/Y-Maßen für den ersten Zoll, plus 0,1% der Nennlänge (0,001 mm/mm), und ±0,005 Zoll in der Z-Abmessung für den ersten Zoll, plus 0,1% der Nennlänge. Beachten Sie, dass die Toleranzen je nach der Geometrie des Teils variieren können.

*Kompatibel mit den folgenden Materialien: ABS-Like Weiß und Grau, ABS-Like Transluzent/Klar und PC-Like Transluzent/Klar.

SLA-Materialoptionen

ABS-Like White (Accura Xtreme White 200) ist ein beliebtes, vielseitiges SLA-Material, das häufig für Funktionsprototypen verwendet wird. Es bietet ein ausgewogenes Verhältnis von Flexibilität und Festigkeit und liegt zwischen geformtem Polypropylen und geformtem ABS, was es ideal für eine Vielzahl von Anwendungen macht. Mit der Möglichkeit, Teile bis zu einer Größe von 29 Zoll x 25 Zoll x 21 Zoll herzustellen, ist es die erste Wahl, wenn eine größere Baugröße erforderlich ist.

Wichtigste Vorteile:

  • Langlebiges, universell einsetzbares Harz
  • Geeignet für die Handhabung besonders großer Teile

ABS-Like Gray (Accura Xtreme Gray) ist ein häufig verwendetes, vielseitiges SLA-Material, das für seine Ausgewogenheit von Flexibilität und Festigkeit bekannt ist, die es zwischen geformtem Polypropylen und geformtem ABS einordnet. Dies macht es zu einer hervorragenden Option für funktionale Prototypen. ABS-Like Gray weist auch die höchste Wärmeformbeständigkeit (HDT) unter den ABS-ähnlichen SLA-Harzen auf.

Wichtigste Vorteile:

  • Langlebiges, universell einsetzbares Harz
  • Höchste HDT unter den ABS-ähnlichen SLA-Harzen

ABS-ähnliches Schwarz (Accura 7820) ist ein beliebtes Allzweckmaterial, das für seine satte schwarze Farbe und seine glänzenden Oberflächen bekannt ist und den Teilen das Aussehen von gegossenen Komponenten verleiht. Allerdings können Schichtlinien im Seitenprofil sichtbar sein. Accura 7820 zeichnet sich außerdem durch eine geringe Feuchtigkeitsaufnahme aus (0,25% nach ASTM D570), was die Dimensionsstabilität der Teile erhöht. Im Vergleich zu anderen SLA-Materialien bietet es mechanische Eigenschaften im mittleren Bereich.

Wichtigste Vorteile:

  • Geringe Feuchtigkeitsaufnahme für verbesserte Stabilität
  • Glänzende, geformte, kosmetische Oberfläche

ABS-Like Translucent/Clear (WaterShed XC 11122) bietet eine außergewöhnliche Kombination aus geringer Feuchtigkeitsaufnahme (0,35% nach ASTM D570) und nahezu farbloser Transparenz. Um die volle Klarheit zu erreichen, sind möglicherweise Nacharbeiten erforderlich, und das Teil behält einen schwachen blauen Farbton. WaterShed ist zwar für allgemeine Anwendungen geeignet, eignet sich aber besonders gut für Modelle zur Strömungsvisualisierung, Lichtrohre und Linsen.

Wichtigste Vorteile:

  • Geringste Feuchtigkeitsaufnahme unter den SLA-Harzen
  • Funktionale Transparenz

MicroFine™ ist ein proprietäres Material, das in den Farben Grau und Grün angeboten wird und exklusiv bei Protolabs erhältlich ist. Dieses ABS-ähnliche duroplastische Material wird mit den Spezialmaschinen von Protolabs gedruckt, um hochauflösende Merkmale mit einer Größe von nur 0,002 Zoll zu erzielen. MicroFine eignet sich perfekt für die Herstellung kleiner Teile, die in der Regel nicht größer als 1 Zoll x 1 Zoll x 1 Zoll sind. In Bezug auf die mechanischen Eigenschaften liegt MicroFine bei Zugfestigkeit und Modul im mittleren Bereich, bei Schlagzähigkeit und Dehnung jedoch im unteren Bereich.

Wichtigste Vorteile:

  • Produziert Teile mit der höchsten Auflösung
  • Ideal für sehr kleine Teile

PP-Like Translucent White (Somos 9120) ist eines der flexibelsten SLA-Materialien auf dem Markt und wird nur von Carbon RPU 70 und FPU 50 übertroffen. Im Vergleich zu typischem spritzgegossenem Polypropylen weist 9120 eine ähnliche Zugfestigkeit, Zugmodul, Biegemodul und Schlagzähigkeit auf. Die Dehnung beträgt jedoch nur 25% der Dehnung von Spritzguss-Polypropylen.

Wichtigste Vorteile:

  • Semi-flexibel
  • Transluzente Eigenschaften

PC-Like Advanced High Temp (Accura 5530) erzeugt robuste, steife Teile mit ausgezeichneter Hochtemperaturbeständigkeit. Durch eine thermische Nachhärtung kann die Wärmeformbeständigkeit (HDT) auf bis zu 482°F bei einer Belastung von 0,46 MPa erhöht werden. Accura 5530 hat den höchsten E-Modul aller ungefüllten SLA-Materialien und ist besonders widerstandsfähig gegen Kfz-Flüssigkeiten. Der thermische Aushärtungsprozess reduziert jedoch die Dehnung um 50%, wodurch es weniger flexibel ist.

Wichtigste Vorteile:

  • Hoher Elastizitätsmodul
  • Erhöhte Widerstandsfähigkeit gegenüber erhitzten Flüssigkeiten

PC-Like Translucent/Clear (Accura 60) ist eine Alternative zu allgemeinen ABS-ähnlichen Materialien und WaterShed XC 11122, wenn eine höhere Steifigkeit erforderlich ist. Ähnlich wie WaterShed kann dieses Material weiterverarbeitet werden, um funktionelle Transparenz zu erreichen. Accura 60 weist die höchste Zugfestigkeit und den höchsten Elastizitätsmodul aller SLA-Materialien auf, abgesehen von den thermisch gehärteten Advanced High Temp Optionen.

Wichtigste Vorteile:

  • Hohe Steifigkeit
  • Funktionale Transparenz

Ceramic-Like Advanced HighTemp (PerFORM) bietet die höchste Zugfestigkeit und den höchsten E-Modul und ist damit das steifste Hochleistungsmaterial unter den SLA-Optionen. Bei der thermischen Aushärtung erreicht PerFORM die höchste Wärmeformbeständigkeitstemperatur (HDT) von bis zu 514°F bei 0,46 MPa Belastung und übertrifft damit andere SLA-Materialien.

Wichtigste Vorteile:

  • Das steifste SLA-Harz
  • Höchste HDT unter den SLA-Harzen

True Silicone ist 100% reines Silikon, das in verschiedenen Shore-A-Härtegraden (siehe unten) erhältlich ist. Dieses Material ist ideal für die Herstellung von Funktionsprototypen und Endprodukten. Es bietet eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen raue Umweltbedingungen sowie gegen Säuren, Basen und unpolare Lösungsmittel.

SLA-Materialeigenschaften im Vergleich

Material Farbe Zugfestigkeit Zugwiderstand Dehnung
ABS-ähnliches Weiß (Accura Xtreme White 200) Weiß 7,9 ksi 479 ksi 9%
ABS-ähnliches Grau (Accura Xtreme Gray) Gray 5,8 ksi 290 ksi 9%
ABS-ähnliches Schwarz (Accura 7820) Schwarz 7,0 ksi 435 ksi 5%
ABS-ähnlich Transluzent/Klar (WaterShed XC 11122) Transluzent/Klar 7,9 ksi 421 ksi 6%
MicroFine™ (Grau und Grün) Grau oder Grün 8,7 ksi 377 ksi 8%
PP-ähnliches transluzentes Weiß (Somos 9120) Transluzent/Weiß 5,0 ksi 232 ksi 25%
PC-ähnlich Transluzent/Klar (Accura 60) Transluzent/Klar 10,8 ksi 508 ksi 7%
PC-ähnliches Hochtemperaturverfahren (Accura 5530) Transluzent/Bernstein 6,5 ksi 566 ksi 1.5%
Keramik-ähnliche Advanced HighTemp (PerFORM) Weiß 10,9 ksi 1,523 ksi 1%
Echtes Silikon Transluzentes Weiß 0,711 ksi k.A. >1,000%
Material Farbe Zugfestigkeit Zugwiderstand Dehnung
ABS-ähnliches Weiß (Accura Xtreme White 200) Weiß 54,47 MPa 3300 MPa 9%
ABS-ähnliches Grau (Accura Xtreme Gray) Gray 39,98 MPa 2000 MPa 9%
ABS-ähnliches Schwarz (RenShape SL7820) Schwarz 48,26 MPa 3000 MPa 5%
ABS-ähnlich Transluzent/Klar (WaterShed XC 11122) Transluzent/Klar 54,47 MPa 2600 MPa 6%
MicroFine™ (Grau und Grün) Grau oder Grün 59,98 MPa 2600 MPa 8%
PP-ähnliches transluzentes Weiß (Somos 9120) Transluzent/Weiß 34,47 MPa 1600 MPa 25%
PC-ähnlich Transluzent/Klar (Accura 60) Transluzent/Klar 74,46 MPa 3503 MPa 7%
PC-ähnliches Hochtemperaturverfahren (Accura 5530) Transluzent/Bernstein 44,81 MPa 3902 MPa 1.5%
Keramik-ähnliche Advanced HighTemp (PerFORM) Weiß 75,15 MPa 10.500 MPa 1%
Echtes Silikon Transluzentes Weiß 4,9 MPa k.A. >1,000%

*Die aufgeführten Eigenschaften basieren auf thermischer Aushärtung

Bei diesen Werten handelt es sich um Schätzungen, die aufgrund verschiedener Faktoren, einschließlich Maschineneinstellungen und Prozessparameter, variieren können. Die Angaben sind daher nicht garantiert oder zertifiziert. Für Anwendungen mit kritischer Leistung empfehlen wir die Durchführung unabhängiger Labortests der Zusatzwerkstoffe oder der fertigen Teile.

Optionen für die Oberflächenbearbeitung von SLA-Teilen

Unvollendete Auf der Unterseite des Teils bleiben Punkte oder stehende "Nibs" aus den Resten der Stützstruktur sichtbar. Gut geeignet, wenn kurze Vorlaufzeiten erforderlich sind oder die Kosten eine Rolle spielen.
Natürlich Die Auflageflächen werden abgeschliffen, um die Auflagefedern zu entfernen.
Standard Unterstützte Oberflächen werden geschliffen, und das gesamte Teil wird für ein einheitliches Aussehen fein gestrahlt. Beachten Sie, dass die Schichten noch vorhanden sind.
Benutzerdefiniert Soft-Touch-Lackierung, Klarsichtteile, Lackierung, Maskierung, Farbanpassung, Aufkleber/Grafik und Strukturlackierung sind möglich.

Material: ABS-ähnlich Transluzent/Klar

Ausführung: Unbearbeitet

Material: ABS-ähnlich Transluzent/Klar

Ausführung: Standard

Material: ABS-ähnlich Transluzent/Klar

Ausführung: Natürlich

Material: ABS-ähnlich Transluzent/Klar

Ausführung: Benutzerdefiniert

Material: MicroFine Gray™

Ausführung: Unbearbeitet

Material: MicroFine Gray™

Ausführung: Standard

Material: MicroFine Gray™

Ausführung: Natürlich

Material: MicroFine Gray™

Ausführung: Benutzerdefiniert

Individuelle Veredelungsoptionen

Die kundenspezifische Veredelung kombiniert wissenschaftliches, technisches und künstlerisches Fachwissen, um Ihre Anforderungen zu erfüllen. Erhältlich sind u. a. folgende Veredelungen:

  • Soft-Touch-Beschichtung
  • Transparente Teileveredelung
  • Lackierte Oberflächen
  • Maskierung
  • Farbliche Anpassung
  • Aufkleber und Grafiken
  • Strukturierte Oberflächen

Metallbeschichtung

Unser Metallbeschichtungsservice für SLA umfasst die Beschichtung eines keramikgefüllten, PC-ähnlichen Materials (Somos PerFORM) mit einer Nickelschicht, wodurch die Teile das Aussehen, die Textur und die Haltbarkeit von Metall erhalten, jedoch ohne das zusätzliche Gewicht. Diese Kombination aus der inhärenten Festigkeit, Steifigkeit und Hitzebeständigkeit des Materials und der Nickelbeschichtung erhöht die Festigkeit, Steifigkeit, Stoßfestigkeit und thermische Stabilität des Teils auf ein Niveau, das mit Standard-SLA-Materialien bisher nicht erreicht werden konnte.

Mikrofluidik

Unser Mikrofluidik-Herstellungsverfahren ist eine verbesserte Version des hochauflösenden SLA-Verfahrens, bei dem ein klares ABS-ähnliches Material (WaterShed XC 11122) verwendet wird. Diese Teile sind wasser- und feuchtigkeitsbeständig und eignen sich daher ideal für Anwendungen wie Linsen und Modelle zur Flussvisualisierung.

Unsere SLA 3D-Drucker

Zu unseren Stereolithografie-Maschinen (SLA) gehören Vipers, ProJets und iPros. Im hochauflösenden Modus können Vipers und ProJets Teile mit außergewöhnlich feinen Merkmalen und scharfen Details herstellen, während sie im Modus mit normaler Auflösung kosteneffiziente Teile in schnellerem Tempo fertigen.

Die iPros hingegen bieten ein beeindruckendes Bauvolumen von 29 Zoll. × 25 in. × 21 in. (736mm × 635mm × 533mm) und sind dennoch in der Lage, hochdetaillierte Komponenten mit Präzision zu erstellen.

Warum SLA wählen?

Die Stereolithografie (SLA) ist eine fortschrittliche additive Fertigungstechnik, mit der 3D-gedruckte Teile mit komplizierten Details, hoher Präzision und außergewöhnlich glatten Oberflächen hergestellt werden können.

So funktioniert der SLA-3D-Druck

Das SLA-Verfahren beginnt damit, dass die Maschine einen Ultraviolettlaser einsetzt, um Schichten von Stützstrukturen auf der Oberfläche eines flüssigen, duroplastischen Harzes zu zeichnen und zu verfestigen, gefolgt von dem Teil selbst. Sobald sich eine Schicht gebildet hat, senkt sich die Bauplattform, und ein Beschichtungsbalken trägt eine neue Harzschicht auf die Oberfläche auf. Dieser Schichtprozess wird fortgesetzt, bis das gesamte Teil fertiggestellt ist.

Nach dem Druck werden die Teile aus der Maschine entnommen und in ein Labor gebracht, wo sie mit Lösungsmitteln von überschüssigem Harz gereinigt werden. Nach der vollständigen Reinigung werden die Stützstrukturen manuell abgenommen. Die Teile werden dann einem UV-Härtungszyklus unterzogen, um eine vollständige Verfestigung der Außenflächen zu gewährleisten. Abschließend werden die Teile nach Kundenwunsch veredelt. Um die Qualität zu erhalten, sollten SLA-Teile so gelagert werden, dass sie möglichst wenig UV-Licht und Feuchtigkeit ausgesetzt sind, um eine Verschlechterung zu vermeiden.

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