Công nghệ in 3D SLA là gì? Những điều cần biết về công nghệ SLA

Công nghệ in 3D SLA được phát minh và phát triển bởi Kỹ sư Vật lý người Mỹ Charles W. Hull vào năm 1984 và được cấp bằng sáng chế năm 1986, đã đặt nền nóng cho công nghiệp sản xuất máy in 3D sử dụng công nghệ SLA đầu tiên trên thế giới. Công nghệ in 3D của ông đã tạo nên cơn sốt trong giới sản xuất linh kiện ô tô, thiết bị y tế và ngành hàng không vũ trụ. Để tìm hiểu chi tiết hơn về công nghệ in 3D SLA là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động ra sao? Ưu, nhược điểm và ứng dụng như thế nào? Hãy cùng 3D Vạn Lộc theo dõi nội dung bài viết sau đây nhé!

Công nghệ in 3D SLA được phát minh bởi Charles W. Hull vào năm 1984

Công nghệ in 3D SLA là gì?

Công nghệ in 3D SLA là một phương pháp in 3D resin sử dụng ánh sáng để hóa cứng một loại nhựa lỏng (resin) thành vật thể rắn theo từng lớp. Hiểu đơn giản, công nghệ này sẽ sử dụng tia laser để liên tục làm cứng từng lớp nhựa lỏng cắt ngang cho đến khi hoàn thiện sản phẩm in. Máy in 3D sử dụng công nghệ SLA thường được dùng để tạo ra các mẫu vật thể có độ chi tiết cao với bề mặt mịn màng.

Công nghệ in 3D SLA sử dụng ánh sáng để hóa cứng nhựa lỏng thành vật thể rắn theo từng lớp

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của công nghệ in 3D SLA

1. Thành phần cấu tạo chính của công nghệ in 3D SLA

Trong một máy in 3D sử dụng công nghệ SLA được cấu tạo từ nhiều bộ phận, mỗi bộ phận thực hiện một chức năng riêng. Đối với công nghệ SLA, máy in sẽ gồm 3 bộ phận chính sau đây để thực hiện chức năng in:

- Bồn chứa nhựa: Đây là bộ phận chứa nhựa lỏng cảm quan (photopolymer) với đặc tính dễ bị làm cứng bởi tia UV để tạo ra các lớp của mô hình in.

- Cụm đèn chứa tia UV: Một tia Laser UV có cường độ cao được sử dụng để chiếy vào bề mặt nhựa lỏng. Tia laser này được điều khiển chính xác để chiếu theo biên dạng của mẫu theo thiết kế CAD.

- Bề mặt in: Đây là nơi mô hình 3D được hình thành. Bề mặt in sẽ di chuyển theo phương dọc lên xuống để dễ dàng in các lớp của vật thể. 

- Bảng điều khiển: Bao gồm máy tính và phần mềm in 3D, nơi các mô hình CAD được thiết kế được chuyển thành các lớp các lớp cắt mỏng.

Cấu tạo cơ bản của một dòng máy in sử dụng công nghệ in 3D SLA

2. Nguyên lý hoạt động của công nghệ SLA

Nguyên lý hoạt động của công nghệ in 3D SLA là sử dụng ánh sáng tia laser UV để xử lý nhựa lỏng cảm quang thành nhựa cứng theo từng lớp. Nguyên lý này được tiến hành qua các bước như sau:

- Tia UV sẽ chiếu theo biên dạng đã được xử lý cắt lớp từ mẫu vào bàn in được nhúng chìm trong một bồn dung dịch chứa chất liệu nhựa lỏng nhạy sáng (photopolymer).

- Khi tia UV chiếu đến đâu thì chất lỏng sẽ ngưng kết lại tạo thành một thể rắn và bám vào bàn in theo từng lớp.

- Sau mỗi lớp chiếu, bàn in sẽ được điều chỉnh theo phương đi xuống cho chìm xuống dần, độ sâu chìm của bàn in tương ứng với độ cao của lớn in.

- Quá trình này sẽ được lặp đi lại lại cho đến khi hoàn thành sản phẩm in với hình dáng như mong muốn.

- Kết thúc quá trình in, vật thể in 3D sẽ được đưa ta khỏi bể chứa, gỡ bỏ khỏi support, làm mịn bề mặt, hoàn chỉnh sản phẩm.

Nguyên lý hoạt động của công nghệ in 3D SLA

>>> Xem thêm: Dịch vụ in 3D tại Hà Nội uy tín, chất lượng

Công nghệ in 3D SLA sử dụng vật liệu gì?

Vậy liệu in 3D SLA là dạng nhựa lỏng, một loại nhựa lỏng đặc biệt (nhựa lỏng resin) với tính cảm quang và khả năng thay đổi trạng thái từ lỏng sang rắn khi tiếp xúc với ánh sáng, thường là ánh sáng UV từ tia laser trong máy in. Vật liệu SLA có tính giòn hơn so với những vật liệu được dùng trong FDM hay SLS. Dưới đây là những loại vật liệu in 3D SLA phổ biến và thường thấy trên thị trường:

• Nhựa tiêu chuẩn: Loại nhựa phổ biến nhất, dùng để tạo ra các mẫu có độ chi tiết cao, bề mặt mịn.
• Nhựa chịu lực: Loại nhựa có tính chất bền và dẻo, chịu được lựa tác động và không dễ vỡ.
• Nhựa chịu nhiệt: Loại nhựa có khả năng chịu nhiệt cao, thường được sử dụng để ép phun.
• Nhựa dẻo: Loại nhựa thường sử dụng để đúc trang sức, phụ kiện hoặc các bộ phận linh kiện, thiết bị phức tạp.
• Nhựa đúc: Loại nhựa thường được sử dụng để tạo ra các mẫu khuôn, ít tạo ra bụi tro khi đốt.
• Nhựa trong suốt: Loại nhựa có đặc tính trong suốt, thường ứng dụng trong nhiều lĩnh vực chế tạo và sản xuất.
• Nhựa nha khoa: Loại nhựa đạt tiêu chuẩn an toàn cho sức khỏe con người, thường dùng để in các mẫu răng giả, các thiết bị y tế liên quan.

Vật liệu in trong công nghệ in 3D SLA là dạng nhựa lỏng cảm quang

 >>> Tham khảo thêm: Công nghệ in 3D FDM là gì? Vì sao đây là công nghệ phổ biến nhất hiện nay?

Ưu điểm và nhược điểm của công nghệ in 3D SLA

Tùy vào nhu cầu sử dụng và ứng dụng thực tế mà công nghệ in 3D SLA sẽ có những ưu điểm và nhược điểm như sau:

1. Ưu điểm

- Độ chính xác cao: Ưu điểm lớn nhất khi sử dụng công nghệ SLA khi in 3D là cho ra các sản phẩm với độ chính xác và tính thẩm mỹ cao ngay cả khi vật thể có độ phức tạp, các chi tiết cầu kỳ.

- Bề mặt mịn: Sau khi xử lý sản phẩm hoàn chỉnh sau in, bạn sẽ có được vật thể với bề mặt mịn và độ phân giải đạt chất lượng như mẫu thiết kế.

- Đa dạng loại nhựa lỏng: Vật liệu nhựa lỏng trong SLA được sản xuất nhiều loại với các đặc tính khách nhau như cứng, đẻo, chịu nhiệt, trong suốt,...

- Tốc độ in nhanh: Công nghệ in SLA có tốc độ in khá nhanh, các vật thể được chế tạo nhanh nhất là 1 ngày.

2. Nhược điểm 

- Chi phí cao: Chi phí để đầu tư cho công nghệ in 3D SLA thường khá tốn kém khi mua máy in và nguyên liệu in.

- Xử lý sau in: Sản phẩm sau in thường bị dính với phần support, bề mặt lộn xộn và cần được xử lý sau khi in xong.

- Hạn chế về kích thước: Các sản phẩm in bằng công nghệ SLA có thể bị giới hạn bởi kích thước bể chứa và bàn in, nên sẽ gặp khó khăn khi in các mẫu lớn, cần phải chia nhỏ thiết kế.

Công nghệ in 3D SLA có chi phí đầu tư khá cao về thiết bị và vật liệu

Công nghệ in 3D SLA được ứng dụng như thế nào?

Công nghệ in 3D SLA được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau nhờ vào khả năng tạo ra các sản phẩm có độ chính xác cao, bề mặt mịn kể cả những sản phẩm có chi tiết cầu kỳ, phức tạp. Cụ thể, công nghệ SLA có thể ứng dụng vào những lĩnh vực quan trọng như:

- Tạo mẫu: SLA được sử dụng để tạo ra các nguyên mẫu cho các sản phẩm mới nhằm đánh giá, kiểm tra và điều chỉnh các thiết kế phục vụ cho hoạt động R&D trước khi tiến tới sản xuất hàng loạt.

- Y tế và Nha khoa: Trong y tế, SLA giúp tạo ra các mô hình giải phẫu chính xác từ dữ liệu quét CT/MRI. Trong nha khoa, SLA giúo tạo ra các mẫu răng giả, mẫu hàm, dụng cụ niềng răng và các bộ phận nha khoa khác như mão, khay chỉnh nha,...

- Sản xuất linh kiện, thiết bị kỹ thuật: Các bộ phận chức năng trong công nghiệp như linh kiện, thiết bị, chi tiết máy móc phức tạp có thể được chế tạo từ công nghệ in SLA. 

- Ngành điện tử: Nhờ vào độ chính xác cao, công nghệ SLA có thể in được các sản phẩm linh kiện điện tử với kích thích nhỏ, yêu cầu độ chi tiết và chính xác.

- Giáo dục: Với tốc độ in nhanh, sản xuất nhiều, SLA có thể tạo ra các mô hình, giáo cụ học tập, giúp cho việc giảng dạy, nghiên cứu trở nên trực quan, thông minh hơn bao giờ hết.

- Kiến trúc: Công nghệ SLA còn dùng để in 3D các mô hình kiến trúc nhà cửa, chung cư, công trình xây dựng, khu sinh thái hoặc các thiết kế kiến trúc nghệ thuật khác...

Công nghệ in 3D SLA được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực

3D Vạn Lộc - Doanh nghiệp uy tín chuyên cung ứng dịch vụ in 3D SLA chất lượng hàng đầu tại khu vực

3D Vạn Lộc là doanh nghiệp uy tín chuyên cung ứng dịch vụ in 3D SLA chất lượng, nhận in số lượng ít, nhiều theo mọi yêu cầu khách hàng. Bên cạnh đó, chúng tôi còn cung cấp các dịch vụ in 3D đa công nghệ giá rẻ, nhanh chóng và tiện lợi. Đội ngũ nhân viên của 3D Vạn Lộc luôn sẵn sàng hỗ trợ và nhiệt tình tư vấn các giải pháp in 3D phù hợp với mọi nhu cầu của từng khách hàng, từ việc chọn máy in cho đến vật liệu in phù hợp. Dịch vụ bảo hành lâu dài, giao hàng toàn quốc, hỗ trợ kỹ thuật trong suốt quá trình sử dụng.