Tecniche di produzione additiva: la stereolitografia (SLA)

Una delle tecniche che ha permesso l'evoluzione della stampa 3D, ecco la principale applicazione: Invisalign

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Stereolitografia, Close-Up Engineering
fraser-ais.com

Forse, la Stereolitografia è una tecnica di produzione additiva poco conosciuta, ma è cominciando da questa tecnica che le tecnologie di stampa 3D hanno proliferato.

Nasce nel poco lontano 1984 grazie all’americano Chuck Hull che brevettò un metodo per creare strati successivi di resina solidificata con la luce ultravioletta. Oltre che a essere il creatore della tecnica Hull ha inventato anche il formato CAD .stl poiché per realizzare singoli oggetti tridimensionali, si deve prima partire da dati digitali elaborati con un software CAD/CAM. Rispetto alle altre tecniche questa presenta una buona accuratezza ma è limitata dal punto di vista dei materiali trattabili essendo essi soltanto dei foto-polimeri. La macchina che funziona secondo tecnologia SLA si può immaginare pensando ad una vasca contenente il foto-polimero la quale è sovrastata da un dispositivo laser. Per ogni strato il laser sarà proiettato selettivamente in modo da scandire il materiale necessario per costruire la sezione. Il laser avrà il compito di creare insieme all’oggetto le strutture che lo andranno a sostenere (come si può osservare nell’immagine dell’articolo).

La tecnica prevede quattro fasi principali:

1) Elaborazione del file CAD salvato in formato .stl che è passato alla macchina SLA;

2) Preparazione della macchina alla lavorazione, in particolare si deve impostare per la particolare applicazione e potrebbe essere necessario calibrare il dispositivo laser;

3) Fabbricazione strato dopo strato dell’oggetto (ma anche di più oggetti se di piccole dimensioni). Per ogni sezione la macchina costruirà sia l’oggetto sia gli elementi che lo sosterranno. Il passaggio dallo strato corrente allo strato successivo avviene grazie ad una pedana mobile in senso verticale.

4) A termine della lavorazione l’oggetto è rimosso staccandolo dai sostegni, è pulito dalla resina liquida residua ed è posto in un forno a luce violetta per completarne la polimerizzazione. Infine può essere rifinito e verniciato.

Un esempio di applicazione che è stato possibile con la stereolitografia è Invisalign, ossia una metodologia di protesi dentale che a differenza del comune “apparecchio” è assolutamente trasparente. Il primo passo consiste nel prendere le impronte dei denti attraverso una metodologia di reverse engeenering, i dati ricavati saranno necessari per verificare se il sistema Invisalign è fattibile e saranno il punto di partenza per costruire le protesi. L’obiettivo, infatti, è quello di correggere passo dopo passo la posizione dei denti attraverso una serie di protesi costruite con tecnologia SLA.

A cura di Salvatore Orlando, Dott. in Ingegneria Gestionale.

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