Estereolitografía


La estereolitografía ( SLA o SL ; también conocida como aparato de estereolitografía , fabricación óptica , fotosolidificación o impresión de resina ) es una forma de tecnología de impresión 3D que se utiliza para crear modelos , prototipos , patrones y piezas de producción en una capa por capa usando fotoquímicos . procesos por los cuales la luz hace que los monómeros y oligómeros químicos se entrecrucen para formar polímeros . [1]Esos polímeros luego forman el cuerpo de un sólido tridimensional. La investigación en el área se llevó a cabo durante la década de 1970, pero el término fue acuñado por Chuck Hull en 1984 cuando solicitó una patente sobre el proceso, que se concedió en 1987. [2] La estereolitografía se puede utilizar para crear prototipos de productos en desarrollo, modelos médicos y hardware informático, así como en muchas otras aplicaciones. Si bien la estereolitografía es rápida y puede producir casi cualquier diseño, puede ser costosa. [ cita requerida ]

La estereolitografía o impresión "SLA" es una tecnología de impresión 3D temprana y ampliamente utilizada. A principios de la década de 1980, el investigador japonés Hideo Kodama inventó por primera vez el enfoque moderno en capas de la estereolitografía mediante el uso de luz ultravioleta para curar polímeros fotosensibles. [3] [4] En 1984, justo antes de que Chuck Hull presentara su propia patente, Alain Le Mehaute , Olivier de Witte y Jean Claude André presentaron una patente para el proceso de estereolitografía. [5] La solicitud de patente de los inventores franceses fue abandonada por la French General Electric Company (ahora Alcatel-Alsthom) y CILAS(El Consorcio Láser). Le Mehaute cree que el abandono refleja un problema con la innovación en Francia. [6] [7]

Sin embargo, el término “estereolitografía” (del griego: stereo-solid y lithography ) fue acuñado en 1984 por Chuck Hull cuando presentó su patente para el proceso. [1] [8] Chuck Hull patentó la estereolitografía como un método para crear objetos 3D mediante la "impresión" sucesiva de capas delgadas de un objeto utilizando un medio curable con luz ultravioleta , comenzando desde la capa inferior hasta la capa superior. La patente de Hull describía un haz concentrado de luz ultravioleta enfocado en la superficie de una cuba llena de un fotopolímero líquido . El haz se enfoca sobre la superficie del fotopolímero líquido, creando cada capa del objeto 3D deseado por medio de la reticulación .(generación de enlaces intermoleculares en polímeros). Fue inventado con la intención de permitir a los ingenieros crear prototipos de sus diseños de una manera más eficaz en el tiempo. [3] [9] Después de que se concediera la patente en 1986, [1] Hull cofundó la primera empresa de impresión 3D del mundo, 3D Systems , para comercializarla. [10]

El éxito de la estereolitografía en la industria automotriz permitió que la impresión 3D alcanzara el estatus de industria y la tecnología continúa encontrando usos innovadores en muchos campos de estudio. [9] [11] Se han realizado intentos para construir modelos matemáticos de procesos de estereolitografía y para diseñar algoritmos para determinar si un objeto propuesto se puede construir usando impresión 3D. [12]

La estereolitografía es un proceso de fabricación aditiva que, en su forma más común, funciona enfocando un láser ultravioleta (UV) en una tina de resina de fotopolímero . [13] Con la ayuda de software de fabricación asistida por computadora o de diseño asistido por computadora (CAM/CAD), [14] el láser UV se utiliza para dibujar un diseño o una forma preprogramados en la superficie de la tina de fotopolímero. Los fotopolímeros son sensibles a la luz ultravioleta, por lo que la resina se solidifica fotoquímicamente y forma una sola capa del objeto 3D deseado. [15] Luego, la plataforma de construcción baja una capa y una cuchilla vuelve a cubrir la parte superior del tanque con resina. [4]Este proceso se repite para cada capa del diseño hasta que se completa el objeto 3D. Las piezas terminadas deben lavarse con un solvente para limpiar la resina húmeda de sus superficies. [dieciséis]


Representación esquemática de la estereolitografía: un dispositivo emisor de luz a) Un láser o DLP ilumina selectivamente el fondo transparente c) de un tanque b) lleno de una resina líquida fotopolimerizable. La resina solidificada d) es arrastrada progresivamente hacia arriba por una plataforma elevadora e)
Una pieza producida por SLA
Un ejemplo de una placa de circuito impreso SLA con varios componentes para simular el producto final.
Modelo estereolitográfico de un cráneo.