Was ist Stereolithographie (SLA)?
Hinter dem Begriff Stereolithographie (oder auch Stereolithografie) verbirgt sich ein additives Fertigungsverfahren, das zur Herstellung hochauflösender 3D-Objekte aus Kunststoff eingesetzt wird. Das 3D-Druck-Verfahren basiert auf der Eigenschaft der verwendeten Polymere, unter der Einwirkung von UV-Licht auszuhärten. Stereolithographie eignet sich besonders für die Anwendung im Prototypenbau, da sich mit dem Verfahren sehr präzise, detailreiche Geometrien abbilden lassen.
Eine SLA-Anlage besteht aus einem Bauraum und einer Laser-Scanner-Einheit. Der Laser erhärtet die oberste Schicht des flüssigen Kunststoffs anhand von Koordinaten, die einem vorliegenden CAD-Modell entnommen werden. Nur an Stellen, an denen das verwendete Kunstharz mit UV-Licht in Berührung kommt, wird der Polymerisationsprozess ausgelöst, durch den das Material aushärtet. Der Bauraum vereint gleich mehrere Funktionen: Er dient als Vorratsbehälter für den Ausgangsstoff und ist außerdem mit einer Bauplattform ausgestattet, auf der das 3D-Objekt entsteht. Die Plattform ist in z-Richtung mobil und wird im Laufe des Bauprozesses immer um genau eine Schichtdicke abgesenkt, nachdem das Material vom UV-Laser ausgehärtet wurde. Ein gleichmäßiger Auftrag (Coating) des Materials auf der Plattform wird mithilfe einer Rakel erreicht, die sich nach dem Absenken über die Oberfläche bewegt.
Schicht für Schicht wächst das Bauteil in den Behälter hinein. Für ein stabiles, an allen Stellen gleichmäßig ausgehärtetes Ergebnis müssen vor der Fertigung außerdem Werkstoffeigenschaften, Laserleistung, Strahlparameter und Scangeschwindigkeit aufeinander abgestimmt werden. Falsche Einstellungen können dazu führen, dass Schichten nicht ausreichend miteinander verschmelzen und das Produkt brüchig wird. Außerdem härtet der Kunststoff durch die kurzen UV-Impulse des Lasers nicht vollständig aus. Damit das Objekt sich während der Fertigung nicht verformt, entstehen parallel feine Stützstrukturen aus demselben Material, die nach Abschluss des Bauprozesses wieder entfernt werden. Erst durch eine abschließende Bestrahlung in einem UV-Schrank oder unter einer UV-Lampe erlangt das Bauteil seine finalen Eigenschaften.