SLA

Stereolitografie (SLA) je nejstarší a jednou z nejpřesnějších metod 3D tisku. Teoretická přesnost odpovídá velikosti molekuly polymeru. Jako přídavný materiál se používá fotocitlivý polymer, který po aplikaci UV záření ztuhne (zpolymerizuje). Tloušťka vrstvy se běžně pohybuje od 0,05 do 0,25 mm. Vybraní zástupci tiskáren využívající technologii SLA jsou zobrazeny na Obr. 11.

Obr. 11 Zástupci tiskáren využívající technologii SLA
Zdroj: www.aliexpress.com
Zdroj: www.shop3d.ca
Zdroj: www.3dprinting.com
 
Principem (viz Obr. 12) je pohyb tiskové hlavy přes tiskovou plochu s nanesenou fotopolymerovou pryskyřicí a ozařování na potřebných místech. Po dokončení každé vrstvy sjede základní platforma (níže nebo výše) o tloušťku vrstvy a opakuje se vytvrzování další vrstvy. Obr. 12 Princip technologie SLA
Zdroj: www.easycnc.cz
 
Největší výhodou této technologie je přesnost, díky které se technologie SLA používá pro výrobu vysoce přesných prototypů. Mezi další výhody patří trvanlivost, rychlost výroby a relativně nízké náklady. Nevýhodou je zejména vytváření podpor pod částmi objektu, nicméně ty jsou obecně potřebné u technologií 3D tisku.
Materiály používané pro technologii SLA jsou fotopolymery reagující se světlem, které se rovněž označují jako pryskyřice. Je možné se setkat s několika druhy a rozdělením těchto pryskyřic viz Obr. 13.



Obr. 13 Druhy pryskyřic pro technologii SLA

Akrylátové pryskyřice jsou nejstaršími používanými. Disponují velkou smrštivostí a malou přesností. Epoxidové pryskyřice jsou novější, a naopak vynikají větší přesností a nižší smrštivostí. Poslední skupinou jsou plněné pryskyřice, které jsou vyplňovány organickými materiály, kovy či keramikou, a jsou vhodné pro namáhání v praxi. Fotopolymery jsou obecně tvořeny ze tří hlavních složek, a to konkrétně pojiva, monomerů a fotoiniciátorů. Pojiva tvoří základ fotopolymerů asi 50-80 %, monomery se vážou s dalšími monomery, polymery a pojivem, a fotoiniciátory v procesu slouží právě k vázání všech složek pryskyřice dohromady. Porovnání vybraných známých fotopolymerů je zobrazeno v Tab. 1.

Tab. 1 Vybrané fotopolymery pro SLA

Materiál	E [MPa]	σm [MPa]	ε [%]
SLA White (Accura25)	2840-3048	1930	36
SLA Clear (Accura60)	2400-2560	2041	47
SC 5500	11200	2275-2413	49
Somos NeXT	2400	2415-2525	41-43

 
Pro další porovnání nebyly vybrány přímo dané pryskyřice, ale typy pryskyřic (viz Obr. 14), které se používají pro různé aplikace na základě jejich finálních vlastností.

Obr. 14 Typy fotopolymerů dle jejich účelu využití
 
 
Standardní fotopolymery
Klasické standardní fotopolymery dosahují vysoké tuhosti, přesnosti a hladkého povrchu podobného například jako u vstřikování. Tyto polymery je možné získat v různých barvách i bezbarvé, a je nutné zdůraznit, že barva ovlivňuje výsledné vlastnosti. Například šedé pryskyřice jsou vhodnější pro díly s jemnými detaily a bílá pryskyřice zase pro aplikace vyžadující velmi hladký povrch. Hlavní výhodou této skupiny oproti ostatním je samozřejmě cena, protože neobsahují další přísady. Standardní polymery jsou poměrně křehké, mají nízkou tažnost, rázovou houževnatost, a proto jsou ideální především pro rychlé prototypování či umělecké modely.

Technické fotopolymery
Technické polymery by bylo možné znovu dále rozdělit na mnoho dalších skupin, kde se každá ze skupin (viz Obr. 15) zaměřuje na určité vlastnosti fotopolymeru tak, aby technici měli velkou možnost výběru a mohli zvolit vhodný fotopolymer pro každou aplikaci.
První podskupinou technických fotopolymerů jsou polymery vynikající svou houževnatostí a pevností v tahu podobnou ABS. Tyto fotopolymery se používají pro vysoce namáhané součásti jako funkční prototypy pro testování například spojů se zaklapnutím apod. Druhou skupinou jsou technické fotopolymery zaměřující se na vysokou odolnost proti opotřebení. Tato podskupina fotopolymerů se vlastnostmi podobá nejvíce polypropylenu (PP) a je vhodná pro aplikace, které vyžadují pružnost materiálu a odolnost proti opotřebení.  Nevýhodou je samozřejmě horší pevnost v tahu. Třetí skupinou jsou technické fotopolymery, které vyžadují teplotní stabilitu při vyšších teplotách. Tyto pryskyřice jsou křehké a málo houževnaté, nicméně mají velice hladký povrch a mohou pracovat i v teplotním rozsahu 200‑300 °C. Právě proto jsou používány například k prototypování forem, zařízení pro proudění horkého vzduchu a nástrojů pro odlévání.

Obr. 15 Typy technických polymerů
Zdroj: www.hubs.com

Předposlední skupina umožňuje technikům simulovat pružné pryžové části, které jsou měkké na dotek. Podskupina se vlastnostmi nejvíce podobá pryži, má nízkou tvrdost, vysokou tažnost a odolnost proti rázu. Použití je vhodné pro součásti, které budou stlačovány, nebo ohýbány. Nevýhodou je postupné zhoršování vlastností, obtížný tisk vyžadující rozsáhlé podpůrné struktury, a také vlastnosti přesně neodpovídají vlastnostem pravé gumy. Poslední podskupinou jsou technické fotopolymery vynikající svou tuhostí. Tuhé pryskyřice jsou vyztuženy sklem nebo jinými keramickými částicemi. Ve srovnání s jinými pryskyřicemi mají vysoký modul pružnosti, vyšší odolnost proti deformaci v čase, ale jsou křehčí než houževnaté a odolné proti opotřebení.