Was ist Stereolithografie
Stereolithografie, kurz SLA, ist ein 3D-Druckverfahren aus der Familie der Vat-Photopolymerisation (VPP). Ein UV-Laser härtet dabei flüssiges Kunstharz (Resin) Schicht für Schicht aus und baut so dreidimensionale Objekte auf. Das Verfahren wurde bereits 1984 von Chuck Hull patentiert und gilt als Ursprung des modernen 3D-Drucks.
Funktionsprinzip
Bei der Stereolithografie befindet sich das flüssige Photopolymer in einem Behälter (Vat). Ein Laser mit einer Wellenlänge von typischerweise 355 nm zeichnet die Konturen jeder Schicht auf die Harzoberfläche. Durch die UV-Strahlung polymerisiert das Material und wird fest. Nach jeder Schicht senkt sich die Bauplattform um die definierte Schichtdicke ab, sodass frisches Harz nachfließen kann. Ein Recoater-System sorgt für eine gleichmäßige Verteilung des Materials.
Technische Merkmale
Industrielle SLA-Systeme erreichen XY-Auflösungen von bis zu 25 µm bei Schichtdicken zwischen 0,05 mm und 0,15 mm. Die Maßgenauigkeit liegt bei hochwertigen Geräten bei ±0,1 mm für Bauteile bis 100 mm Länge. Moderne Systeme nutzen variable Laserspot-Technologien, bei denen ein größerer Spot (0,5 bis 0,6 mm) für die schnelle Volumenfüllung und ein feiner Spot (0,15 bis 0,2 mm) für präzise Konturen eingesetzt wird.
Vorteile gegenüber anderen Verfahren
SLA zeichnet sich durch hervorragende Oberflächenqualität und hohe Detailgenauigkeit aus. Im Vergleich zu LCD-basierten Verfahren mit 405 nm Lichtquellen zeigt die laserbasierte Stereolithografie bei 355 nm deutlich geringere Schrumpfung und Verzug. Dies macht das Verfahren besonders geeignet für große Bauteile und funktionale Prototypen, bei denen Maßhaltigkeit entscheidend ist.
Anwendungsgebiete
SLA findet in zahlreichen Branchen und Einsatzbereichen Anwendung:
- Entwicklung von Funktionsprototypen in der Produktentwicklung
- Herstellung von Urmodellen für den Feinguss
- Produktion von Dental- und Medizinprodukten
- Fertigung von Vorrichtungen und Werkzeugen in Kleinserien
- Modellbau in der Automobil- und Luftfahrtindustrie
- Schmuckdesign und Konsumgüterentwicklung
Materialien
Für SLA-Drucker stehen verschiedene Photopolymere zur Verfügung. Das Spektrum reicht von harten Standardharzen über flexible Materialien bis zu transparenten und temperaturbeständigen Varianten. Industrielle Systeme mit offener Materialplattform ermöglichen die Verwendung von 355 nm Harzen unterschiedlicher Hersteller.
