Estereolitografía

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Una pieza producida mediante tecnología SLA

La estereolitografía (SLA o SL; también conocida como fabricación óptica, foto-solidificación entre otras) es una forma de tecnología de manufactura (o impresión 3D) utilizada para la producción de modelos, prototipos, patrones, o piezas definitivas.

Es la técnica de prototipado y fabricación rápida más antigua.

Historia[editar]

El término “estereolitografía” fue acuñado en 1986 por Chuck Hull[1] quien lo patentó como un método y equipo para realizar objetos sólidos mediante impresión sucesiva de finas capas de un material que cura mediante luz ultravioleta.

La patente de Hull describía cómo un haz de luz ultravioleta se focalizaba sobre la superficie de una cuba rellena de líquido fotopolimérico. Los rayos de luz dibujan el objeto en la superficie del líquido, capa a capa, usando fotopolimerización (o cross-linking) para crear el sólido. En 1986, Hull fundó la primera compañía que generalizaba y comercializaba esta técnica, 3D Systems Inc[2] la cual todavía está localizada en Rock Hill, Carolina del Sur.

Tecnología[editar]

Equipo de estereolitografía

La estereolitografía es un proceso de fabricación por adición que emplea resina que cura mediante luz ultravioleta en un tanque, y un láser ultravioleta para construir los objetos. Los objetos tridimensionales son obtenidos mediante la adición de finas capas, impresas una encima de otra. Cada capa es una sección transversal del objeto que el láser traza en la superficie de la resina, que es el material consumible. La resina líquida cura y se solidifica mediante la exposición al láser de luz ultravioleta, quedando así la capa recién solidificada pegada a la capa previa que existía debajo suya.

Una vez que la capa a imprimir ha sido creada, la plataforma de elevación del equipo desciende una distancia equivalente al grosor de una capa de resina solidificada (típicamente entre 0.05 y 0.15 mm). Una hoja barre la pieza dejando una nueva capa de resina líquida en la superficie de la cubeta, lista para la siguiente impresión del láser. De esta forma se va creando, capa a capa una pieza tridimensional. Una vez que la pieza tridimensional se ha completado, ésta se sumerge en un baño químico que retira el exceso de resina y, posteriormente, curada en un horno de luz ultravioleta.

La estereolitografía necesita de estructuras para soportar la pieza a la plataforma de elevación de forma que se evite la deflección de la pieza por gravedad. También sujeta la sección transversal en el lugar correcto para que no se deslice cuando pasa la hoja de re-aplicación de resina. Los soportes suelen ser generados automáticamente durante la preparación del modelo por ordenador CAD, aunque podrían requerir intervención manual. Los soportes deben ser retirados del modelo final de forma manual.

Las resinas que se suelen utilizar son:

  • Resina blanca opaca tipo ABS Especial (no es ABS realmente).
  • Resina blanca ABS Especial con infiltraciones para mejorar sus propiedades mecánicas
  • Resina translúcida.

Ventajas e inconvenientes[editar]

Una de las ventajas de la estereolitografía es su rapidez. Los objetos funcionales pueden ser producidos en menos de un día. La duración del proceso depende de su tamaño y complejidad, que puede variar desde unas simples horas a más de un día.

El acabado superficial de las piezas es muy bueno.

La mayoría de equipos de estereolitografía son capaces de producir objetos con un máximo de, aproximadamente, 50x50x60 cm, aunque hay algunos que llegan a los 210x70x80 cm.

Las piezas fabricadas mediante estereolitografía son suficientemente duras como para ser mecanizadas, y pueden también ser usadas en la creación de moldes maestros para moldeo por inyección, termoconformado, moldeo por soplado, y varios procesos de forja.

Las resinas utilizadas pueden ser más frágiles y menos flexibles que en el sinterizado láser SLS.

Los objetos obtenidos mediante esta tecnología son sensibles tanto a la humedad ambiental como a la temperatura, aunque hay procesos posteriores que mitigan dichas debilidades.

Aunque la estereolitografía puede producir una ámplia variedad de formas, suele ser cara. El coste de la resina foto endurecible varía de 60 a 90 euros el litro, y el precio de los equipos desde 75.000 a más de 400.000 euros. De todas formas, el reciente interés por dicha tecnología ha hecho se produzcan modelos de consumo con precios muy asequibles, como la Ilios HD del fabricante OS-RC y la Form 1 de Formlabs.

Referencias[editar]

  1. Hull, Chuck (1986). Apparatus for Production of Three-Dimensional Objects by Stereolithography. U.S. Patent 4.575.330. 
  2. 3D Systems Inc Company Info

Sla Prototype