MSLA 3D-utskrift: Den komplette guiden

by
Tweet
Share
Share
Pin
0 Shares

Innføring i MSLA 3D-printing

MSLA, en forkortelse for Masked Stereo Lithography Apparatus, er en avansert form for 3D-printing. Denne teknologien er en videreutvikling av Stereolithography Apparatus (SLA), hvor lysfølsom harpiks herdes ved eksponering for ultrafiolett lys. I MSLA-skrivere brukes en kraftig UV-lyskilde som maskeres med en LED-skjerm for å forme hvert lag, mens SLA-skrivere benytter en UV-laser til å spore konturene av hvert lag. MSLA-teknikken er populær for produksjon av høy kvalitet i større volumer på kort tid. Denne artikkelen gir en grundig innføring i MSLA 3D-printing og de sentrale forskjellene mellom MSLA og SLA-teknikker.

Hva er MSLA-printing?

Bilde av ZMorph Fab 3D-skriver fra Pixabay

MSLA-printing er en 3D-utskriftsteknikk som bygger tredimensjonale objekter lagvis ved å herde lysfølsom harpiks med UV-lys. Teknikken egner seg for masseproduksjon av kvalitetsprodukter, da den er relativt rask og presis sammenlignet med andre metoder. På grunn av høye investeringskostnader er det imidlertid hovedsakelig spesialiserte brukere som benytter MSLA-skrivere. Disse skriverne er i stand til å produsere både store og komplekse objekter, og høyvolumsmodeller kan brukes til prototyping og produksjon i små serier. Et eksempel på en MSLA-skriver er Peopoly Phenom L.

Slik fungerer det

I MSLA-printing plasseres en lysfølsom harpiks over en LCD-skjerm og en LED-lyskilde, separert av et tynt lag med fluorert etylenpropylen (FEP) plast. LCD-skjermen fungerer som en maske som kontrollerer eksponeringen av lys mot harpiksen. Skjermen er delt inn i piksler som definerer formen på hvert lag. Disse pikslene åpner og lukker for lyset, noe som muliggjør herdingen av harpiksen. Et lag herdes i løpet av 3-8 sekunder før skriveren går videre til neste.

Fordeler med MSLA-printing

Her er noen grunner til å velge MSLA-printing:

  • Tilgang til både prisgunstige skrivere og harpikser.
  • Gir en jevn og fin overflatefinish.
  • Evne til å produsere intrikate strukturer.
  • Et bredt utvalg av materialer, inkludert fleksible, gjennomsiktige, keramiske og slagfaste alternativer.
  • Høy utskriftsoppløsning.
  • Mulighet for masseutskrift på kort tid.

MSLA i smykkedesign

MSLA-printing har revolusjonert smykkeindustrien med sine voksharvikser som brenner rent under støping. Tidligere brukte metoder, som krevde tidkrevende manuelle teknikker, er nå erstattet med MSLA, som muliggjør enkel og nøyaktig utskrift av komplekse smykkedesign basert på CAD-filer.

MSLA i medisinsk sektor

I det medisinske feltet brukes MSLA 3D-printing til bioingeniørvev, en prosess kalt bioprinting. Her lages modeller ved hjelp av levende celler som kan brukes til bein- og tannimplantater, kunstige karstøtter og organsstillaser.

Materialer i MSLA-printing

MSLA 3D-printing benytter spesielle fotopolymerharpikser som herdes under UV-lys. De vanligste harpiksene er akrylat- eller epoksybaserte. Her er noen vanlige typer harpiks:

  • Slitesterk harpiks: Et fleksibelt og sterkt materiale med egenskaper som ligner på polypropylen (PP), egnet for prototyper som snappasninger.
  • Tøff harpiks: Designet for å tåle høyt trykk, svært stiv og sammenlignes ofte med ABS-termoplast.
  • Standard harpiks: Brukes for utskrifter som krever høy oppløsning og presisjon.
  • Klar harpiks: Ligner standard harpiks, men med bedre mekaniske egenskaper og kan gjøres transparent med etterbehandling.

Fordeler og ulemper med MSLA-printing

Foto av Gavin Allanwood på Unsplash

La oss se nærmere på fordeler og ulemper med MSLA 3D-printing:

Fordeler:

  • Herder hele laget samtidig, uavhengig av tykkelsen.
  • Utskriftssengen beveger seg kun i Z-aksen.
  • Monokromatisk LCD-lys gir jevne trykte overflater.
  • Høy utskriftsoppløsning.

Ulemper:

  • Høyere kostnad for skrivere.
  • Krever en varm atmosfære, 20-30 grader Celsius.
  • Printing utføres i svakt lys/mørke omgivelser, noe som kan føre til skade og for tidlig herding av harpiks.
  • Kompleks og potensielt helsefarlig etterbehandlingsprosess med håndtering av uherdet harpiks.
  • Krever vask i alkohol og herding under UV-lys i 10-15 minutter.

Grunnleggende om 3D-printing

Nå som du har en forståelse av MSLA-printing, gir vi deg en kort innføring i grunnleggende 3D-printing.

Hva er 3D-printing?

3D-printing er en form for additiv produksjon, som innebærer å bygge et objekt lagvis ved å tilføre materiale. Ved hjelp av Computer-Aided Design (CAD) lages tredimensjonale produkter. Det finnes mange 3D-teknologier og materialer.

Hvordan 3D-printe?

Foto av Minku Kang på Unsplash

3D-printing er en datastyrt prosedyre. Her er trinnene for å forstå de grunnleggende prinsippene:

  1. Lag en CAD-fil med programvare som Autodesk Fusion eller Onshape.
  2. Eksporter CAD-filen som en STL-fil, som er et universelt format for 3D-printere.
  3. Last opp STL-filen i skriverens «slicing»-programvare.
  4. Juster orientering, materialvalg og utskriftsinnstillinger. Programvaren vil deretter dele filen i lag.
  5. Trykk på utskriftsknappen for å starte utskriftsprosessen.

3D-printing for nybegynnere

For nybegynnere er det viktig å forstå at en 3D-printer opererer hovedsakelig langs tre akser:

  • X-akse: Bevegelse fra venstre til høyre.
  • Y-akse: Bevegelse fra front til bak.
  • Z-akse: Bevegelse opp og ned.

En ekstruder på X-aksen tilfører materiale til hvert lag.

Typer 3D-printere

Vanlige 3D-skrivere, basert på ulike teknologier, er:

1. Ekstrudering

Basert på ekstrudering finnes det disse:

  • Fused Filament Fabrication (FFF)
  • Continuous Fiber Reinforcement (CFR)
  • Atomic Diffusion Additive Manufacturing (ADAM)

2. Laserfusjon

Basert på laserfusjon, som bruker lasere til å smelte sammen pulver, finnes det:

  • Selective Laser Sintering (SLS)
  • Selective Laser Melting (SLM)
  • Direct Metal Laser Sintering (DMLS)

3. Lysherding

Her benyttes lys for å herde lag:

  • Stereolithography (SLA)
  • Direct Light Processing (DLP)

4. Pulverbinding

En hurtigvoksende teknologi for både plast og metall med Binder jetting.

Forskjeller mellom MSLA og SLA

Foto av ZMorph Alt-i-ett 3D-skrivere på Unsplash

MSLA er en videreutvikling av SLA 3D-printing. Her er forskjellene:

MSLA-printing SLA-printing
Hastighet avhenger bare av antall lag. Hastighet avhenger av antall lag og materialmengde per lag.
Høyere hastighet på hvert lag. Lavere hastighet på hvert lag.
Oppløsning basert på LCD-skjermens oppløsning. Oppløsning basert på diameteren av laserstrålen.
Benytter UV-lys for å herde harpiks. Benytter et speil og en laser for å herde harpiks.
Raskere utskriftshastighet. Lavere utskriftshastighet.
Lavere oppløsning. Høyere oppløsning.
Eksempel: Sonic Mini 4k. Eksempel: XYZPrinting Nobel 1.0 A.

Ofte stilte spørsmål (FAQ)

Spørsmål 1: Hva koster MSLA-skrivere og harpiks?

Svar: Prisen på MSLA-skrivere varierer fra $200 til $1100, avhengig av funksjoner, størrelse og vekt. Harpiks koster fra $25-$40 per kilo til $40-$150 per kilo. Annet nødvendig utstyr kan koste $200-$400.

Spørsmål 2: Hvilket tilleggsutstyr trengs til en harpiksskriver?

Svar: Dette er nødvendig utstyr:

  • STL-filer og «slicing»-programvare.
  • Ultralydrenser.
  • Nitrilhansker.
  • Respirator.
  • UV-lampe.
  • Metalltrakt.

***

Denne guiden gir en oversikt over MSLA 3D-printing og grunnleggende 3D-printing. Vi håper du har fått svar på spørsmålene dine om forskjellene mellom MSLA og SLA. Del gjerne spørsmål og forslag i kommentarfeltet nedenfor.