SLA vs. DLP: una panoramica sulle stampanti 3D a resina

I processi di stampa 3D che si trovano sul mercato sono diversi e per decidere quale tecnologia sia più adatta alla propria applicazione specifica è importante comprendere queste differenze e chiarire cosa ci si possa aspettare dalle stampe finali. La stampa 3D stereolitografica (SLA) e la digital light processing (DLP) sono i due processi più comuni per la stampa 3D dentale che utilizza la resina.

Queste tecnologie erano un tempo complesse e proibitive in termini di costi ma oggi le stampanti desktop SLA e DLP 3D di piccolo formato producono componenti di qualità industriale a un prezzo accessibile e con una versatilità senza pari, grazie a una vasta gamma di materiali a disposizione.

Entrambi i processi funzionano esponendo selettivamente la resina liquida a una fonte di luce – SLA un laser, DLP un proiettore – per formare strati solidi molto sottili che si accumulano per creare un oggetto solido. Sebbene molto simili in linea di principio, le due tecnologie possono produrre risultati significativamente diversi.

In questo articolo FeniQX esamina i dettagli dei due processi di stampa 3D in resina e li confronta in termini di risoluzione, accuratezza, volume di costruzione, velocità, flusso di lavoro e altro ancora.

Come funzionano le stampanti 3D SLA?

Le stampanti 3D SLA desktop contengono un serbatoio in resina con una base trasparente e una superficie antiaderente che funge da substrato per la polimerizzazione della resina liquida, consentendo il distacco delicato degli strati appena formati.
Il processo di stampa inizia quando la piattaforma di costruzione scende nel serbatoio di resina. Un laser funge da fonte luminosa per la polimerizzazione di uno strato di resina. Lo strato indurito viene quindi separato dal fondo del serbatoio e la piattaforma di costruzione si sposta verso l’alto per far fluire la resina fresca sotto. Il processo si ripete fino al completamento della stampa.

Come funzionano le stampanti 3D DLP?

Le stampanti desktop DLP 3D differiscono dalle SLA per la fonte di luce in quanto utilizzano uno schermo per videoproiettori digitali Poiché il proiettore è uno schermo digitale, l’immagine di ogni livello è composta da pixel quadrati e lo strato tridimensionale è formato da piccoli cubi rettangolari chiamati voxel.

SLA vs. DLP: confronto tra stampanti 3D in resina

La risoluzione

La risoluzione di una stampante 3D dentale è un parametro che genera sempre un po’ di confusione. Le unità di base dei processi SLA e DLP hanno forme diverse, il che rende difficile il confronto tra le diverse macchine solo per specifiche numeriche.
Nella stampa 3D, ci sono tre dimensioni da considerare: le due dimensioni 2D planari (X e Y) e la terza dimensione Z verticale che rende la stampa tridimensionale.

La risoluzione Z è definita dagli spessori di livello che una stampante 3D può produrre. Le stampanti 3D in resina come SLA e DLP offrono entrambe le migliori risoluzioni Z ossia gli strati più sottili.

Nella stampa 3D DLP, la risoluzione XY è definita dalla dimensione dei pixel, la più piccola caratteristica che il proiettore può riprodurre all’interno di un singolo strato. Ciò dipende dalla risoluzione del proiettore, la più comune è full HD (1080p), e dalla sua distanza dalla finestra ottica. Di conseguenza, la maggior parte delle stampanti 3D desktop DLP ha una risoluzione XY fissa, generalmente compresa tra 35 e 100 micron.
Per le stampanti 3D SLA, la risoluzione XY può raggiungere i 25 micron ma la risoluzione in sé non è necessariamente correlata all’accuratezza, la precisione e la qualità di stampa.

Accuratezza e precisione

Poiché la stampa 3D è un processo additivo, ogni livello introduce un’opportunità di inesattezza e il processo mediante il quale si formano i livelli influisce sul livello di precisione, definita per l’appunto come ripetibilità dell’accuratezza di ciascun livello. La precisione e l’accuratezza dipendono da molti fattori diversi, come ad esempio il processo di stampa 3D, i materiali impiegati, le impostazioni del software, la post-elaborazione e altro ancora.

In generale, le stampanti 3D in resina SLA e DLP sono tra i processi di stampa 3D più accurati e precisi disponibili sul mercato e quello che fa veramente la differenza in termini di accuratezza e precisione sono le macchine caratteristiche peculiari delle macchine dei vari produttori piuttosto che le tecnologie stesse.

Anche la calibrazione della resina è un fattore cruciale ma comunque i risultati di stampa possono essere molto diversi a seconda del materiale utilizzato. Ogni resina, infatti, richiede impostazioni specifiche per funzionare come previsto, che potrebbero non essere disponibili con un dato modello di stampante 3D. Il modo migliore per valutare una 3D printer è quindi chiedere al produttore di effettuare una stampa di prova.

Volume di produzione

Con le stampanti 3D DLP esiste un legame diretto tra risoluzione e volume di costruzione. La risoluzione dipende dal proiettore, che definisce il numero di pixel / voxel disponibili. Se si sposta il proiettore più vicino alla finestra ottica, i pixel diventano più piccoli, il che aumenta la risoluzione, ma limita l’area di costruzione disponibile.

Alcuni produttori utilizzano più proiettori uno accanto all’altro o usano un proiettore 4K ad alta definizione per aumentare il volume di costruzione, ma ciò porta a costi sostanzialmente più elevati che spesso portano queste macchine fuori dal mercato delle stampanti desktop.

Le stampanti 3D DLP sono generalmente ottimizzate per casi d’uso specifici. Alcune, ad esempio, hanno un volume di costruzione inferiore e offrono un’alta risoluzione per produrre pezzi piccoli e dettagliati mentre altre possono produrre pezzi più grandi ad una risoluzione inferiore.

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Compromesso tra produttività e risoluzione

Le stampanti DLP di FeniQX sono il miglior compromesso tra produttività e risoluzione. Grazie a test specifici svolti su alcune stampanti concorrenti che hanno visto le nostre SprintRay battere tutti i record, i nostri clienti hanno la sicurezza di possedere una macchina particolarmente adatta alle applicazioni dentali.

Materiali specifici

Le stampanti 3D in resina offrono una varietà di materiali adatti ad una vasta gamma di applicazioni. I materiali possono essere morbidi o duri, fortemente riempiti con materiali secondari come vetro e ceramica, oppure caratterizzati da proprietà meccaniche come elevata temperatura di deflessione del calore o resistenza agli urti. Tuttavia, il materiale supportato dipende dal modello di stampante 3D, quindi consigliamo di informarsi con il produttore prima dell’acquisto.

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Post elaborazione

Le parti stampate con entrambe le tecnologie SLA e DLP richiedono una post-elaborazione dopo la stampa. Innanzitutto, le parti devono essere lavate in un solvente per rimuovere la resina in eccesso. Alcuni materiali funzionali come quelli biocompatibili richiedono anche la post-polimerizzazione.

Conclusioni

Per le stampanti SprintRay, FeniQX offre soluzioni per automatizzare questi passaggi, risparmiando tempo e fatica. Il supporto tecnico di FeniQX è inoltre a disposizione per consigliare e per offrire consulenze specializzate su materiali, processi e stampanti per il settore dentale.