Co je tisk MSLA? Výhody a nevýhody

autor:
Tweet
Share
Share
Pin

MSLA: Pokročilá technologie 3D tisku

MSLA, neboli Masked Stereo Lithography Apparatus, je sofistikovaný typ 3D tiskárny. Jedná se o pokročilou verzi stereolitografické (SLA) tiskárny, kde se tekuté pryskyřice vytvrzují působením ultrafialového (UV) světla. Zatímco SLA tiskárny používají UV laser pro vytváření tvaru každé vrstvy, MSLA tiskárny využívají rozsáhlý zdroj UV světla, který je maskovaný pomocí LED displeje. Technologie MSLA je široce využívána díky své schopnosti rychle vyrábět vysoce kvalitní produkty ve velkých objemech. Tento článek poskytuje kompletní přehled o 3D tisku MSLA a jeho rozdílech oproti technologii SLA.

Co je to MSLA tisk?

Obrázek od ZMorph Fab 3D Printer od Pixabay

MSLA tisk je metoda 3D tisku, která pracuje s fotocitlivou pryskyřicí. Ta se postupně vytvrzuje po vrstvách, čímž vytváří trojrozměrné objekty. Tato technologie se uplatňuje v hromadné výrobě kvalitních produktů s poměrně nízkými náklady. Ve srovnání s jinými 3D tiskovými technikami je MSLA přesná a rychlá. Kvůli vysokým počátečním nákladům na pořízení, jsou však MSLA tiskárny dostupné jen pro omezený počet uživatelů. Tyto tiskárny umí vytvářet i velké a komplexní objekty. Velkoobjemové tiskárny jsou ideální pro malosériovou výrobu a prototypování. Příkladem MSLA tiskárny je 3D tiskárna Peopoly Phenom L.

Jak MSLA tisk funguje?

V procesu MSLA tisku je fotocitlivá pryskyřice umístěna mezi LCD displejem s LED podsvícením a tenkou vrstvou fluorovaného ethylenpropylenu (FEP). LCD displej ovládá expozici světla na pryskyřici. Displej je složen z pixelů, které definují tvar každé vrstvy. Tyto pixely se zapínají a vypínají, čímž řídí průchod UV světla. Kontrastní vzory pixelů vytvářejí požadovaný tvar vrstvy. Jedna vrstva se vytvrdí během 3 až 8 sekund, a poté se tisk posune k další vrstvě.

Proč si vybrat tisk MSLA?

Důvody pro výběr MSLA tisku:

  • Relativně dostupná cena tiskáren a pryskyřic.
  • Hladký povrch tištěných objektů.
  • Schopnost tisknout komplexní struktury.
  • Široká škála dostupných materiálů: flexibilní, transparentní, keramické, odolné proti nárazu, atd.
  • Vysoké rozlišení tisku.
  • Možnost sériového tisku v krátkém čase.

MSLA tisk v klenotnictví

MSLA tisk se ukázal jako velmi přínosný pro klenotnický průmysl. Voskové pryskyřice používané v tomto procesu se během odlévání beze zbytku spalují. Klenotníci dříve pracovali s náročnými technikami ručního vyřezávání složitých designů. S MSLA tiskem lze tyto návrhy snadno a přesně vytisknout. Jedinou podmínkou je mít připravený CAD soubor daného šperku.

MSLA tisk v medicíně

V lékařství se MSLA 3D tisk používá pro bioinženýrství tkání, proces zvaný biotisk. Tento proces zahrnuje vytváření modelů s živými buňkami, které lze použít pro kostní a zubní implantáty, umělé cévní podpory a orgánové lešení.

Materiály pro MSLA tisk

Pro MSLA 3D tisk se používá specifická fotopolymerní pryskyřice, která se vytvrzuje pod intenzivním UV světlem. Mezi nejčastěji používané pryskyřice patří akrylátové nebo epoxidové pryskyřice. Zde jsou některé z typů pryskyřic:

  • Odolná pryskyřice: Je ohebná a pevná, s vlastnostmi podobnými polypropylenu (PP). Vhodná pro prototypování produktů, jako jsou západky a kulové klouby.

  • Pevná pryskyřice: Navržena tak, aby krátkodobě odolávala vysokému tlaku. Tyto pryskyřice jsou velmi tuhé a často se přirovnávají k termoplastům ABS.

  • Standardní pryskyřice: Používají se pro tisk modelů, které vyžadují vysoké rozlišení a ostrost.

  • Čirá pryskyřice: Podobné standardním pryskyřicím, ale s lepšími mechanickými vlastnostmi. Po následném zpracování mohou být zcela transparentní.

Výhody a nevýhody MSLA tisku

Foto Gavin Allanwood na Unsplash

Nyní se podívejme na výhody a nevýhody 3D tisku MSLA:

Výhody:

  • MSLA tiskárny vytvrzují celou vrstvu najednou, bez ohledu na její tloušťku.
  • Tiskové lože se pohybuje v ose Z, což je rozdíl oproti SLA tiskárnám, které nemají žádné pohyblivé části.
  • Monochromatická LCD světla generují odstíny šedi podél okrajů, což vede k hladkému povrchu tisku.
  • Vysoké rozlišení tisku.

Nevýhody:

  • Vysoké pořizovací náklady.
  • Vyžaduje stabilní teplotu prostředí v rozmezí 20 až 30 stupňů Celsia.
  • Tisk se provádí ve slabém světle nebo tmě, což může vést k předčasnému vytvrzení a poškození pryskyřice.
  • Komplikovaný a potenciálně nebezpečný proces následného zpracování. Manipulace s nevytvrzenou pryskyřicí a čerstvě vytištěnými modely vyžaduje rukavice.
  • Vytištěný materiál se musí umýt v roztoku alkoholu a poté vystavit UV světlu po dobu 10-15 minut pro úplné vytvrzení.

Základy 3D tisku

Nyní, když rozumíte MSLA tisku, shrňme si základy 3D tisku.

Co je 3D tisk?

3D tisk je známý jako aditivní výroba, což je proces, kde se součást vytváří postupným přidáváním materiálu. 3D tiskárny využívají počítačem podporovaný design (CAD) k produkci trojrozměrných objektů. Existuje mnoho 3D tiskových technologií a materiálů.

Jak tisknout ve 3D?

Foto od Minku Kang na Unsplash

3D tisk je poměrně jednoduchý, počítačově řízený proces. Následující kroky popisují základy 3D tisku:

1. Vytvořte CAD soubor v softwaru, jako je Autodesk Fusion, Onshape, atd.

2. Exportujte CAD soubor do univerzálního formátu pro 3D tiskárny, STL.

3. Nahrajte STL soubor do řezacího softwaru tiskárny.

4. Upravte nastavení orientace, výběr materiálu a tisková nastavení. Software automaticky rozdělí model do vrstev.

5. Spusťte tisk. Tiskárna začne vytvářet model vrstvu po vrstvě.

3D tisk pro začátečníky

Začátečníci by měli znát základní principy fungování 3D tiskáren. Tiskárna pracuje ve třech osách:

  • Osa X: Pohyb zleva doprava.

  • Osa Y: Pohyb zepředu dozadu.

  • Osa Z: Pohyb nahoru a dolů.

Extrudér, který dodává materiál na tiskové lože, se pohybuje po ose X.

Typy 3D tiskáren

Nejběžnější typy 3D tiskáren, rozdělené podle použitých technologií:

1. Vytlačování

Technologie vytlačování zahrnuje:

  • Výroba fúzních vláken (FFF)
  • Continuous Fiber Reinforcement (CFR)
  • Atomic Diffusion Additive Manufacturing (ADAM)

2. Laserová fúze

Tato technologie využívá lasery k tavení práškových materiálů a zahrnuje:

  • Selektivní laserové slinování (SLS)
  • Selektivní laserové tavení (SLM)
  • Přímé laserové slinování kovů (DMLS)

3. Vytvrzování světlem

Tato technologie používá světlo pro vytvrzování jednotlivých vrstev:

  • Stereolitografie (SLA)
  • Přímé zpracování světla (DLP)

4. Silová adheze

Tato rychle se rozvíjející technologie 3D tisku umožňuje použití plastů i kovů. Jediná tiskárna, která ji používá, je Binder jetting.

Rozdíl mezi tiskem MSLA a SLA

Foto od ZMorph All-in-One 3D tiskárny na Unsplash

Jak už bylo zmíněno, MSLA je pokročilá verze SLA 3D tisku. Přestože obě technologie fungují podobně, existují mezi nimi významné rozdíly:

MSLA tisk SLA tisk
Rychlost tisku závisí pouze na počtu vrstev. Rychlost tisku závisí na počtu vrstev i množství materiálu v každé vrstvě.
Má výhodu rychlosti na každé vrstvě. Nemá rychlostní výhodu na každé vrstvě.
Rozlišení tisku je dané rozlišením LCD obrazovky. Rozlišení tisku je dané průměrem laserového paprsku.
Vytvrzuje pryskyřici pomocí UV světla. Vytvrzuje pryskyřici pomocí zrcadla a laseru.
Vyšší rychlost tisku. Nižší rychlost tisku.
Relativně nižší rozlišení tisku. Vysoké rozlišení tisku.
Příklad: Sonic Mini 4k Příklad: XYZPprinting Nobel 1.0 A

Často kladené otázky (FAQ)

Q1. Kolik stojí MSLA tiskárny a pryskyřice?

Ans. Ceny MSLA tiskáren se liší v závislosti na funkcích, velikosti a hmotnosti. Mohou se pohybovat od 200 do 1100 USD. Pryskyřice stojí od 25 do 40 USD za kilogram, až do 40-150 USD za kilogram. Další potřebné vybavení může stát 200-400 USD.

Q2. Jaké další vybavení je potřeba pro tiskárnu na pryskyřici?

Ans. Pro tiskárnu na pryskyřici a proces následného zpracování je nutné následující vybavení:

  • STL a řezací software
  • Ultrazvuková čistička
  • Nitrilové rukavice
  • Respirátor
  • UV lampa
  • Kovový trychtýř

***

Tento článek poskytl přehled 3D tisku MSLA a základy 3D tisku. Doufáme, že zodpověděl vaše otázky ohledně rozdílů mezi technologiemi MSLA a SLA. Pokud máte další dotazy nebo návrhy, neváhejte je sdílet v komentářích níže. Také nám dejte vědět, o čem se chcete dozvědět více.