Qual è la differenza tra le tecnologie 3D SLA e MSLA?

Nell’ambito della stampa 3D a resina esistono diversi metodi di produzione. Sono disponibili tecnologie come SLA, DLP o MSLA, che si differenziano a seconda della sorgente luminosa o del processo di solidificazione del fotopolimero. Inoltre, molte grandi aziende del settore hanno sviluppato le proprie soluzioni di produzione additiva a resina, con lievi modifiche che consentono di brevettarle come tecnologie proprietarie. È il caso di BCN3D con la sua tecnologia di stampa 3D VLM, di Prodways con MovingLight o Carbon con DLS. Tuttavia, oggi vogliamo concentrarci su due tecnologie specifiche: SLA e MSLA. Anche se possono sembrare simili, in realtà sono estremamente diverse. Abbiamo analizzato più da vicino come funzionano, quali sono le loro somiglianze e, infine, come si differenziano l’una dall’altra.

Da un lato, la  Stereolitografia (SLA) utilizza un laser che solidifica la resina strato per strato nel serbatoio della stampante 3D. Una volta terminato lo strato, il piano di lavoro scende nuovamente per far posto a quello successivo. Il processo si ripete quindi fino all’ottenimento del pezzo finale. Invece, la Masked Stereolithography Apparatus (MSLA), o Stereolitografia Mascherata, è  una forma modificata di stampa 3D SLA. Sebbene si basi sullo stesso principio di fotopolimerizzazione della resina mediante una sorgente luminosa, il metodo è leggermente diverso. In particolare, invece di utilizzare un raggio laser per tracciare gli strati, le stampanti MSLA utilizzano una sorgente di luce ultravioletta più grande che viene poi mascherata selettivamente con uno schermo LCD per creare il disegno.

Caratteristiche delle tecnologie SLA e MSLA

Come possiamo vedere, le differenze principali tra la stampa 3D SLA e MSLA sono il processo di polimerizzazione della resina e la sorgente luminosa. Pertanto, la composizione e gli elementi delle stampanti 3D variano da una macchina all’altra. Poiché l’esposizione dello strato alla luce UV è diversa, ciò influisce anche sulla velocità di stampa e sui tempi di produzione. Mentre le stampanti 3D SLA tradizionali si basano sul numero di strati e sulla quantità di materiale in ogni strato da polimerizzare al laser, la tecnologia MSLA si basa esclusivamente sul numero di strati da stampare. Questa differenza di funzionamento significa che le soluzioni MSLA hanno un vantaggio in termini di velocità su ogni strato, soprattutto quando si stampano più oggetti contemporaneamente.

D’altra parte, la risoluzione orizzontale è diversa in ciascuna tecnologia, anche se l’altezza dello strato nella MSLA è identica a quella dell’ SLA. Nelle macchine SLA, la risoluzione si basa sul diametro del raggio laser, mentre in MSLA dipende dalla risoluzione dello schermo LCD. Sebbene oggi siano disponibili schermi 4K ad alta risoluzione, i prezzi sono piuttosto elevati e questo può rappresentare un ostacolo nella scelta della sorgente luminosa. Tuttavia, la tecnologia SLA presenta un vantaggio anche da questo punto di vista. Poiché il fascio laser viene regolato da uno specchio, non ci sono step negli assi X/Y. A sua volta, l’uso di un display basato su pixel significa che le soluzioni MSLA devono affrontare dei livelli sugli assi X/Y.

Tuttavia, ci sono altri aspetti che accomunano i due metodi di produzione. Se ci concentriamo sulla progettazione del pezzo e sulle fasi di laminazione nello slicer, ci sono diversi parametri da tenere in considerazione per le tecnologie SLA e MSLA. In particolare, dobbiamo prestare particolare attenzione all’orientamento dei pezzi, poiché il tempo di stampa è determinato anche dall’altezza del pezzo. In termini di post-processing, entrambi i metodi devono seguire le 3 fasi tipiche: pulizia, polimerizzazione e finitura superficiale. Durante il processo di pulizia, la resina e i supporti in eccesso vengono rimossi dal pezzo immergendolo in alcol isopropilico (IPA). A questo punto è necessario prestare attenzione, poiché entrambe le tecnologie possono danneggiare la superficie a cui è attaccata la struttura di supporto. In seguito, la polimerizzazione viene eseguita come polimerizzazione successiva a quella che avviene nel processo di stampa 3D in resina.

Conclusione

Sebbene le soluzioni MSLA non siano ancora democratizzate come la SLA, rappresentano un miglioramento rispetto alla stereolitografia tradizionale. La riduzione dei tempi di produzione è un grande vantaggio su qualsiasi altro metodo di stampa 3D. Inoltre, con il continuo calo dei prezzi, le stampanti SLA standard probabilmente inizieranno a perdere popolarità.

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*Crediti foto di copertina: Carbon