Princípios e processos fundamentais
Stereolitografia (SLA):
O SLA utiliza um laser ultravioleta (UV) para curar e solidificar seletivamente camadas de resina fotopolímero líquido contidas dentro de uma cuba.desenha a secção transversal de cada camada na superfície da resinaDepois de uma camada ser concluída, a plataforma de construção desce uma camada de espessura, uma lâmina de recarregamento garante uma camada de resina fresca,e o processo repete-se até que a parte esteja totalmente formadaO pós-processamento inclui a remoção de partes, o enxaguamento com um solvente (por exemplo, álcool isopropílico) para remover o excesso de resina e o curado final sob luz UV para obter propriedades mecânicas ideais.As estruturas de suporte são muitas vezes necessárias para as características sobrepostas e devem ser removidas manualmente após a impressão.
Sinterização por laser seletivo (SLS):
O SLS emprega um laser infravermelho de alta potência para fundir pequenas partículas de pó de polímero (normalmente materiais à base de nylon como PA12).elevado a uma temperatura ligeiramente abaixo do ponto de fusão do pó para minimizar a distorção térmicaUm rolo ou uma lâmina espalha primeiro uma fina camada de pó sobre a plataforma de construção.A plataforma de construção desce, uma nova camada de pó é aplicada e o processo se repete.permitindo a criação de geometrias complexas sem estruturas de suporte específicasApós a impressão, as peças necessitam de arrefecimento na câmara de construção antes de serem retiradas do leito de pó para limpeza (muitas vezes utilizando ar comprimido ou jato de pressão) e potencial pós-processamento.
Principais diferenças entre SLA e SLS
O quadro seguinte resume as principais diferenças entre estas duas tecnologias:
| Aspectos | Stereolitografia (SLA) | Sinterização a laser selectiva (SLS) |
| Princípio da tecnologia | Fotopolimerização por laser UV de resina líquida | Sinterização a laser por infravermelho de pó termoplástico |
| Materiais primários | Resinas fotopoliméricas diversas (padrão, resistentes, flexíveis, castáveis, cerâmicas) | Pós termoplásticos (principalmente Nylon/PA 11 & 12 e compósitos como o vidro ou o alumínio) |
| Estruturas de apoio | Requerido para os reboques | Não é necessário |
| Espessura típica da camada | 25 - 100 micrões | 80 - 120 micrões |
| Precisão dimensional | ± 0,1% (limite inferior ~ ± 0,05 mm) | ± 0,3% (limite inferior ~ ± 0,1 - 0,2 mm) |
| Revestimento de superfície | Muito suave. | Superfície granulada, porosa e ligeiramente áspera |
| Volume de construção | Médio a grande (sistemas comuns até ~ 800*800*500 mm) | Médio (sistemas comuns em torno de ~ 350*350*420 mm) |
| Pós-processamento | Retirada da plataforma, remoção do suporte, enxaguamento (IPA), pós-curagem | Refrigeração, descongelação, (muitas vezes a explosão de meios ou tintura) |
| Principais propriedades mecânicas | Pode ser frágil15; menor resistência térmica | Partes funcionais: Boa resistência mecânica, durabilidade e resistência térmica |
Vantagens e desvantagens
Vantagens do SLA:
Alta resolução e acabamento de superfície lisa: Excelente para modelos detalhados, protótipos de aparência e aplicações visuais.
Detalhes de características finas: Capaz de produzir paredes muito finas e características complexas.
Ampla variedade de materiais: oferece resinas que simulam vários plásticos com propriedades como transparência, flexibilidade,ou resistência a altas temperaturas (embora muitas vezes com limitações em comparação com os verdadeiros termoplásticos).
Velocidade de construção relativamente rápida: Para peças pequenas e complexas, o SLA pode ser mais rápido que o SLS.
Desvantagens do SLA:
Propriedades do material quebradiço:15 As resinas normais não são adequadas para peças funcionais sujeitas a fortes tensões ou deformações.
Estabilidade limitada a longo prazo: as peças podem degradar-se sob exposição prolongada à luz UV e geralmente não são adequadas para utilização ao ar livre.
Estruturas de suporte necessárias: adiciona tempo de pós-processamento e pode deixar manchas na superfície.
Manuseio de materiais: as resinas líquidas exigem manuseio cuidadoso e podem ser bagunçadas; a limpeza do IPA gera resíduos.
Vantagens do SLS:
Excelentes Propriedades Mecânicas: Produz peças fortes, duráveis e funcionais adequadas para aplicações de uso final, prototipagem sob tensão e dobradiças vivas.
Não são necessárias estruturas de suporte:56 O próprio leito de pó suporta as peças, permitindo geometrias altamente complexas, peças interligadas e aninhagem ideal de vários componentes em uma única construção.
Alta Utilização de Materiais: O pó não sinterizado pode ser amplamente reciclado e reutilizado para construções subsequentes (embora as proporções de atualização devem ser gerenciadas).
Boa resistência química e térmica: Os materiais de nylon oferecem melhor desempenho em ambientes adversos em comparação com as resinas padrão.
Desvantagens do SLS:
Finalização de superfície áspera: as peças têm uma superfície porosa e granulada característica que geralmente requer pós-processamento para aplicações estéticas.
Geralmente um tempo de produção mais lento: o processo inclui longas fases de pré-aquecimento e pós-refrigeração, prolongando o tempo total de produção.
Equipamento e custos operacionais mais elevados: as máquinas são geralmente mais caras do que sistemas de SLA comparáveis.
Limitações de materiais: limitados principalmente a vários pós de nylon; outros materiais são menos comuns.
Manuseio de pó: requer manuseio cuidadoso e espaço de trabalho dedicado; os riscos de inalação exigem ventilação adequada ou sistemas fechados.
Cenários de aplicação e orientações de selecção
A escolha entre SLA e SLS depende muito da aplicação pretendida e dos requisitos da peça.
Escolha SLA para:
Protótipos visuais e estéticos: Modelos em que a aparência, a suavidade e os detalhes finos são primordiais (por exemplo, modelos de design de produtos de consumo, modelos arquitetônicos, figurinhas).
Padrões e moldes detalhados: Aplicações como padrões de fundição de investimento.
Modelos que exigem transparência: resinas transparentes estão disponíveis para aplicações como tubos de luz ou visualização de fluxo de fluido.
Aplicações em que um acabamento muito suave é crítico e um processamento secundário (como a pintura) é planejado.
Escolha SLS para:
Prototipos e ensaios funcionais: peças que devem suportar tensões mecânicas, deformações ou simular materiais finais de produção (por exemplo, protótipos de carcaça, engrenagens funcionais, suportes, dobradiças).
Assemblagens complexas e integradas: Projetar peças que, de outra forma, exigiriam montagem a partir de vários componentes devido à capacidade de imprimir elementos interligados e fechados sem suportes.
Peças de uso final de baixo volume: produção de pequenos lotes de produtos finais em que as ferramentas tradicionais de moldagem por injecção não são econômicas.
Partes que exijam boas propriedades mecânicas e resistência térmica.
