La stereolitografia (SL)

La stereolitografia, che utilizza fotopolimeri, è il primo e più importante sistema di RP commercialmente diffuso.

La tecnica della stereolitografia coinvolge quattro differenti aspetti: laser, ottica, chimica dei fotopolimeri e software. Il processo è suddiviso in quattro fasi principali: preparazione, costruzione, pulizia e post-trattamento.

  1. La preparazione, che avviene su workstation, che prevede (ove necessario) anche la predisposizione dei supporti necessari per il sostegno del particolare durante la sua realizzazione.
  2. La fase di costruzione del prototipo è controllata dal calcolatore. Il fascio laser (con potenze dell'ordine di qualche decina di mW) viene localizzato, mediante un opportuno sistema di ottica, sulla superficie della vasca contenente il monomero epossidico (allo stato liquido). Il fascio laser innesca una reazione chimica a catena che ha per effetto la polimerizzazione e perciò la creazione di una particella solida. Il movimento nel piano di focalizzazione del laser consente la realizzazione della prima sezione del prototipo. L’elevatore si abbassa di una quantità pari allo spessore di fotopolimero solidificato e una lama o un sistema di ricopertura di precisione, ricopre la sezione appena costruita di un film liquido di monomero e il processo riprende con la solidificazione di uno stato successivo che aderisce stabilmente alla sezione sottostante.
  3. Il processo continua fino alla completa realizzazione del prototipo, che verrà estratto dalla vasta sollevando l’elevatore


(Immagine ©1997, 1998 Prototipazione Rapida, Publitec)

È chiaro che per ragioni di tempo di polimerizzazione, il laser non può solidificare integralmente la sezione ma si limiterà al suo profilo e ad un certo numero di linee che congiungono il perimetro interno con quello esterno. Al termine di questa fase, il particolare (green part) è solidificato all’esterno ma non completamente all’interno. Essendo la consistenza fisica non ancora accettabile, dovrà subire un post-trattamento per completare il processo di polimerizzazione. Quest’ultimo consiste nell’esposizione del particolare ad una lampada ad ultravioletti: la durata di questo processo è funzione delle dimensioni del particolare. In questo modo si completa la polimerizzazione della resina liquida ancora intrappolata all’interno del pezzo (red part). Completato il post-trattamento si provvede all’asportazione degli eventuali supporti e alla finitura del pezzo.

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