Guide to Stereolithography: Understanding Resin 3D Printing Methods

Printer stereolitografi bagaikan sulap. Bagian yang mendetail secara perlahan-lahan keluar dari tangki resin cair yang bercahaya. Hasil akhir cetakan 3d sangat halus dan penuh detail. Artikel ini untuk Anda jika Anda pernah bertanya pada diri sendiri bagaimana cara kerja proses cetak 3d resin yang menakjubkan ini. Saya akan menjelaskan pencetakan 3D SLA menggunakan kata-kata sederhana. Ini akan membantu Anda memahami teknologi hebat ini dan mencari tahu apakah itu tepat untuk proyek Anda.

Apa itu Pencetakan 3D SLA, Benarkah?

Pernahkah Anda mendengar seseorang mengatakan pencetakan 3D SLA? Itu adalah kependekan dari stereolitografi. Itu adalah kata yang panjang, tetapi ide utama di baliknya mudah dipahami. Ini adalah teknologi pencetakan 3D yang pertama. Teknologi ini sudah lama ditemukan, yaitu pada tahun 1980-an. Pikirkan tentang jenis resin cair khusus. Resin ini akan menjadi keras apabila disinari cahaya. Itulah ide utama dari stereolitografi. Cara membuat sesuatu dengan menambahkan bahan, lapis demi lapis, untuk membuat objek 3d.

Tidak seperti beberapa printer 3d yang melelehkan tali plastik, printer 3d SLA menggunakan cairan yang disebut resin photopolymer. Sinar cahaya yang tajam, yang biasanya berupa laser UV, menggambar bentuk setiap lapisan di bagian atas resin. Resin cair berubah menjadi padat saat cahaya menyentuhnya. Tindakan ini terjadi berulang-ulang. Proses ini membangun objek Anda dari bawah ke atas. Ini adalah salah satu teknologi pencetakan 3d paling tepat yang dapat Anda temukan saat ini.

Bagian terbaik dari proses pencetakan 3d ini adalah dapat membuat komponen dengan detail yang luar biasa. Proses ini menggunakan cahaya untuk menyembuhkan resin cair. Karena itu, dapat membuat detail yang sangat kecil. Inilah sebabnya mengapa pencetakan 3D SLA adalah pilihan utama bagi orang-orang yang perlu membuat prototipe atau model yang indah dan terperinci. Ini sangat berbeda dari metode pencetakan lainnya.

Bagaimana Cara Kerja Printer Stereolitografi?

Jadi, bagaimana mesin ini benar-benar membuat suatu objek? Mari kita bahas langkah-langkah proses pencetakan. Di dalam printer SLA, terdapat wadah yang disebut tangki resin. Tangki ini diisi dengan resin photopolymer cair. Ada juga bagian yang disebut build platform. Ini adalah permukaan datar di mana objek Anda akan dibangun. Proses cetak dimulai ketika build platform turun ke dalam resin. Hanya menyisakan sedikit resin cair di atasnya.

Selanjutnya, cahaya mulai bekerja. Sebagian besar printer sla desktop baru menyinarkan cahaya dari bawah tangki. Metode ini disebut stereolitografi terbalik. Laser UV atau proyektor cahaya khusus menyinari bagian bawah tangki resin yang jernih. Teknologi serupa yang menggunakan proyektor disebut DLP, yang berarti pemrosesan cahaya digital. Cahaya secara hati-hati menggambar lapisan pertama desain Anda. Resin yang terkena sinar ultraviolet akan mengering, yang berarti resin akan mengeras dan menempel pada platform rakitan.

Setelah layer selesai, keajaiban terjadi sekali lagi. Platform pembangunan terangkat sedikit. Hal ini memungkinkan lapisan baru resin cair mengalir di bawahnya. Kemudian, laser menarik lapisan berikutnya. Lapisan itu mengeras dan menempel pada lapisan di bawahnya. Printer melakukan ini lapis demi lapis proses ratusan atau bahkan ribuan kali. Bagian cetakan 3d Anda perlahan-lahan muncul, seolah-olah ditarik dari resin cair.

Jenis Resin Apa yang Digunakan untuk Pencetakan SLA?

"Tinta" yang digunakan printer 3D SLA sebenarnya bukan tinta. Ini adalah cairan khusus yang disebut resin photopolymer. Kata "foto" adalah tentang cahaya, dan "polimer" adalah sejenis plastik. Jadi, ini adalah plastik cair yang berubah ketika cahaya mengenainya. Resin ini terbuat dari blok bangunan yang sangat kecil. Ketika sinar ultraviolet menyinari resin khusus ini, hal ini menyebabkan perubahan yang disebut fotopolimerisasi. Proses ini menghubungkan semua blok bangunan kecil menjadi satu. Ketika hal ini terjadi, resin cair berubah menjadi padat.

Ada banyak jenis resin yang berbeda. Anda bisa menemukan banyak resin SLA yang bekerja dengan cara yang berbeda-beda. Beberapa jenis resin sangat keras dan kuat. Ini sempurna untuk membuat prototipe yang tangguh. Jenis resin lainnya bersifat lentur, seperti karet. Anda bahkan dapat menemukan resin yang aman untuk membuat sesuatu untuk dokter gigi, seperti panduan untuk implan medis. Warna resin dan cara kerjanya akan menentukan bagaimana prototipe akhir Anda akan terlihat dan terasa.

Karena Anda dapat menggunakan berbagai jenis resin, pencetakan 3D SLA sangat membantu. Anda bisa memilih resin yang bening atau berwarna. Anda bisa memilih yang kuat atau yang fleksibel. Anda juga dapat memilih resin yang dapat menerima banyak panas atau yang tidak akan pecah jika Anda menjatuhkannya. Yang paling penting, resin harus bisa dikeraskan oleh sinar ultraviolet. Resin yang Anda pilih sama pentingnya dengan desain prototipe Anda. Resin yang tepat memastikan prototipe Anda akan bekerja seperti yang Anda inginkan.

Siapa yang Menemukan Stereolitografi? Sejarah Singkat

Sejarah stereolitografi sebenarnya adalah sejarah pencetakan 3D itu sendiri. Semuanya dimulai di Jepang pada awal tahun 1980-an. Seorang pria bernama Dr. Hideo Kodama sedang mencari cara untuk membuat prototipe nyata dari desain komputer. Dia adalah orang pertama yang menulis tentang pendekatan berlapis modern untuk stereolitografi. Dia menjelaskan cara membuat objek 3d dengan mencetak lapisan tipis secara berurutan, atau satu demi satu. Dia memiliki ide yang hebat tetapi tidak mendapatkan paten untuk itu pada waktunya.

Beberapa tahun kemudian, di belahan dunia lain, seorang warga Amerika bernama Chuck Hull sedang mengerjakan ide yang serupa. Dia tidak senang dengan berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk membuat prototipe plastik sederhana. Dia memiliki ide untuk menggunakan sinar ultraviolet untuk menyembuhkan plastik yang peka terhadap cahaya. Pada tahun 1986, dia mendapatkan paten untuk idenya, yang disebutnya "stereolitografi." Dia juga membantu memulai perusahaan 3D Systems. Perusahaan ini menjual printer 3d pertama untuk dibeli oleh bisnis.

Penemuan Chuck Hull memulai seluruh bidang pembuatan prototipe cepat. Sebelum dia menemukan ini, membuat prototipe membutuhkan waktu yang lama dan biaya yang besar. Setelah penemuannya, orang dapat membuat prototipe nyata hanya dalam hitungan jam, bukan minggu. Hal ini mengubah bagaimana produk dirancang selamanya. Dan semuanya dimulai dengan seberkas cahaya dan sebuah wadah berisi resin cair.

Apa Saja Hal-hal Baik dan Buruk dari SLA?

Sama seperti semua teknologi pencetakan 3d, pencetakan 3D SLA memiliki poin baik dan buruk. Penting untuk mengetahui kelebihan dan kekurangannya. Hal ini akan membantu Anda memilih printer yang tepat untuk prototipe Anda. Saya telah belajar bahwa ini adalah pilihan yang tepat untuk beberapa pekerjaan, tetapi tidak untuk semuanya.

Mari kita bicarakan bagian yang bagus terlebih dulu. Hal terbaik yang paling utama yaitu, detail yang mengagumkan dan hasil akhir permukaan yang mulus. SLA membuat komponen dengan permukaan akhir yang mulus dan detail kecil yang sulit didapatkan dengan metode lainnya. Anda akan melihat hampir tidak ada garis lapisan yang terlihat. Hal ini membuatnya sangat bagus untuk membuat prototipe yang dimaksudkan untuk dilihat, yang terlihat seperti produk jadi yang nyata. Pencetakan 3D SLA dapat membuat desain yang sangat rinci yang juga sangat tepat.

Sekarang, mari kita bicarakan bagian yang tidak terlalu bagus. Resin cair bisa berantakan untuk ditangani. Anda harus selalu mengenakan sarung tangan dan berhati-hati. Resin juga bisa memiliki bau yang kuat. Bagian sla yang sudah jadi terkadang mudah patah jika Anda membandingkannya dengan bagian yang dibuat dengan printer 3d lainnya, seperti printer FDM. Hal lain yang perlu dipikirkan adalah pekerjaan yang Anda lakukan setelah mencetak. Ketika printer sudah selesai, Anda belum selesai. Anda masih harus mencuci dan mengawetkan komponen tersebut. Selain itu, kecepatan pencetakan bisa lebih lambat jika Anda mencetak benda-benda besar dan padat.

Berikut ini adalah tabel sederhana untuk membantu Anda melihat poin-poin yang baik dan buruk:

Bagaimana SLA Dibandingkan dengan Printer 3D Lainnya dan Cara Mencetak?

Ketika orang berbicara tentang printer 3d, mereka sering membayangkan jenis yang melelehkan seutas plastik. Cara pencetakan seperti itu disebut FDM, atau pemodelan deposisi leburan. Printer FDM membuat sesuatu dengan mendorong tali termoplastik yang meleleh, seperti lem tembak. Ini adalah teknologi yang sangat umum dan tidak terlalu mahal. Sangat bagus untuk membuat prototipe yang kuat yang harus berfungsi. Tetapi komponen FDM biasanya memiliki garis lapisan yang terlihat jelas. Mereka tidak bisa sedetail cetakan 3D SLA.

Teknologi lain yang umum digunakan di pabrik-pabrik besar adalah SLS 3D. Ini adalah singkatan dari sintering laser selektif. SLS 3D menggunakan laser yang kuat untuk melebur bahan yang berupa bubuk, seperti nilon. Ini dapat membuat bagian yang sangat kuat dan detail tanpa memerlukan penyangga apa pun. Ini adalah alat yang hebat untuk pencetakan 3d industri. Tetapi, printer dan bahannya menghabiskan banyak uang. Selain itu, seberapa halus bagian luarnya tidak bisa menyamai SLA.

Jadi, di manakah posisi pencetakan 3D SLA? Anda dapat menganggapnya sebagai seniman di antara teknologi pencetakan 3d. FDM seperti pembangun yang kuat. SLS 3D seperti pembuat pabrik yang kuat. Tapi SLA adalah tentang keindahan dan detail. Jika Anda membutuhkan prototipe untuk menguji bagaimana ia bergerak dan bekerja, FDM mungkin merupakan pilihan yang lebih baik. Tetapi jika Anda membutuhkan prototipe yang indah untuk pameran atau untuk membuat cetakan, SLA biasanya merupakan pilihan terbaik. Printer yang Anda pilih harus didasarkan pada apa yang Anda butuhkan untuk prototipe Anda.

Apa yang Dapat Anda Buat dengan Printer 3D SLA?

Fakta bahwa printer 3D SLA dapat membuat komponen yang sangat detail dan tepat, membuatnya sangat membantu untuk banyak hal. Untuk waktu yang lama, printer ini terutama digunakan untuk pembuatan prototipe yang cepat. Seorang insinyur dapat membuat desain di komputer menggunakan perangkat lunak CAD. Kemudian, mereka dapat memegang prototipe nyata di tangan mereka keesokan harinya. Hal ini memungkinkan mereka untuk menguji bagaimana sebuah produk terlihat dan terasa. Mereka dapat melakukan ini sebelum menghabiskan banyak uang untuk membeli alat untuk cetakan injeksi. Prototipe yang baik dapat menghemat banyak waktu dan uang.

Tetapi mesin SLA digunakan untuk lebih dari sekadar prototipe sederhana. Mesin ini banyak digunakan di bidang kedokteran gigi untuk membuat model gigi yang pas. Mesin ini juga digunakan untuk membuat panduan bedah dan penjaga malam. Ketepatan printer SLA membuatnya sempurna untuk pekerjaan semacam ini. Perajin perhiasan juga menggunakannya untuk membuat bentuk yang mendetail untuk membuat perhiasan. Seorang seniman dapat menggunakan cetakan 3d resin untuk membuat patung yang sangat detail.

Para insinyur menggunakan komponen SLA untuk membuat alat khusus yang menahan benda-benda di pabrik. Dokter dapat menggunakan model cetak 3d dari bagian tubuh untuk bersiap-siap melakukan operasi. Mereka juga dapat membuat panduan untuk implan medis. Karena jenis resin baru yang lebih keras telah dibuat, orang sekarang menggunakan SLA untuk membuat komponen nyata, bukan hanya model. Karena teknologi ini semakin murah dan mudah didapat, kami melihat orang-orang menggunakan pencetakan resin yang luar biasa ini untuk lebih banyak ide baru.

Bagaimana Anda Memulai Mencetak pada Printer SLA? (CAD ke Prototipe)

Ini adalah serangkaian langkah sederhana untuk beralih dari ide ke prototipe nyata dengan printer SLA. Semuanya dimulai dengan desain di komputer. Pertama, Anda memerlukan model 3d dari benda yang ingin Anda cetak. Anda dapat membuat model ini sendiri dengan perangkat lunak CAD (Computer-Aided Design). Anda juga bisa mengunduh model yang telah dibuat orang lain secara online. File komputer ini adalah rencana untuk prototipe Anda.

Setelah Anda memiliki model 3d, Anda perlu menyiapkannya untuk printer SLA. Anda akan menggunakan jenis perangkat lunak khusus yang disebut "slicer". Perangkat lunak pengiris mengambil model Anda dan memotongnya menjadi ratusan lapisan digital yang tipis. Perangkat lunak ini juga memungkinkan Anda menambahkan struktur pendukung. Ini seperti panggung kecil yang bisa Anda lepaskan nanti. Struktur ini membantu menahan bagian yang menonjol saat objek sedang dicetak. Tanpa penyangga ini, bagian dari prototipe Anda bisa jatuh atau patah. Alat pengiris kemudian membuat file akhir dengan arahan untuk printer.

Sekarang Anda sudah siap menggunakan mesin. Anda memeriksa apakah tangki resin memiliki cukup resin cair yang tepat. Anda juga memastikan platform pembuatannya bersih. Kemudian Anda mengirim file dari komputer Anda ke printer. Printer SLA akan menangani sisanya. Proses cetak akan dimulai. Anda kemudian dapat melihat prototipe Anda perlahan-lahan keluar dari resin cair. Ini adalah bagian yang sangat menyenangkan dari proses pembuatan prototipe cepat.

Apa yang Terjadi Setelah Printer Selesai?

Ketika printer SLA mengeluarkan suara untuk memberi tahu Anda bahwa proses pencetakan sudah selesai, prototipe Anda belum siap untuk digunakan. Ini adalah perbedaan utama dari beberapa printer 3d lainnya. Bagian cetakan 3d yang baru masih berada di atas platform pembuatan. Bagian ini dilapisi dengan resin cair yang lengket. Anda harus melakukan beberapa pekerjaan pembersihan. Pertama, Anda dengan hati-hati mengeluarkan platform build dari printer. Kemudian Anda dengan hati-hati menarik bagian Anda dari platform.

Hal berikutnya yang harus dilakukan adalah memandikan prototipe Anda. Anda harus mencucinya untuk menghilangkan resin cair ekstra dari bagian luarnya. Orang biasanya melakukan ini dengan memindahkan bagian tersebut ke dalam wadah berisi isopropil alkohol (IPA). Bagian pembersihan ini sangat penting. Jika Anda tidak membersihkan semua resin ekstra, bagian luar prototipe Anda akan tetap lengket dan tidak akan terasa halus.

Setelah mencuci dan mengeringkannya, ada satu langkah terakhir yang sangat penting: perawatan akhir. Bagian yang keluar dari printer tidak sekuat yang seharusnya. Anda perlu mengawetkannya lagi dengan sinar UV. Pengawetan terakhir ini membuat resin benar-benar keras. Hal ini juga membuat prototipe menjadi kuat dan kokoh. Anda bisa membeli lampu UV curing khusus, atau Anda bahkan bisa menggunakan sinar matahari. Pengawetan terakhir ini memastikan bagian tersebut cukup kuat dan akan bertahan lama. Setelah Anda mengeringkan resin termoset, bagian cetakan sla Anda akhirnya selesai.

Apakah Printer SLA adalah Pilihan yang Tepat untuk Prototipe Saya?

Jadi, sekarang, setelah Anda mempelajari tentang stereolitografi, Anda mungkin bertanya-tanya, apakah printer SLA adalah alat yang tepat untuk Anda. Jawabannya adalah, tergantung pada apa yang Anda butuhkan dari prototipe Anda. Anda harus memikirkan apa yang paling penting untuk proyek Anda. Apakah itu kuat? Apakah memiliki banyak detail? Apakah biayanya? Menjawab pertanyaan-pertanyaan ini akan membantu Anda memilih proses pencetakan 3d yang tepat.

Anda harus memilih printer 3D SLA jika hal yang paling penting untuk prototipe Anda adalah tampilannya dan seberapa banyak detail yang dimilikinya. Jika Anda memerlukan prototipe yang terlihat seperti produk akhir, dengan permukaan akhir yang halus dan detail yang sangat kecil, maka teknologi SLA adalah pilihan yang tepat. Ini sangat cocok untuk seniman, orang yang membuat model, dan desainer produk yang membutuhkan prototipe yang indah untuk ditunjukkan kepada orang lain. Jika Anda berencana menggunakan prototipe Anda untuk membuat cetakan, SLA juga merupakan pilihan yang tepat.

Namun, jika Anda membutuhkan prototipe yang harus sangat kuat dan dapat didorong atau ditarik, teknologi lain seperti FDM mungkin merupakan pilihan yang lebih baik. Resin normal yang digunakan dalam SLA bisa lebih mudah pecah daripada termoplastik yang digunakan dalam printer FDM. Ada beberapa resin SLA yang tangguh yang dapat Anda beli. Tetapi FDM sering kali lebih baik untuk prototipe yang harus berfungsi, bukan hanya terlihat bagus. Printer terbaik adalah printer yang tepat untuk pekerjaan yang Anda perlukan untuk prototipe Anda. Untuk prototipe dengan banyak detail, tidak ada yang lebih baik daripada printer berbasis resin.

To Sum It All Up

Berikut ini adalah hal-hal terpenting yang perlu diingat tentang pencetakan 3D SLA:

• SLA adalah singkatan dari stereolithography, dan merupakan teknologi pencetakan 3D pertama.
• Alat ini menggunakan sinar UV untuk mengeraskan resin photopolymer cair, membangun objek satu lapis demi satu lapis.
• Hal yang paling bagus yaitu, dapat menciptakan prototipe dengan detail yang sangat kecil dan hasil akhir permukaan yang sangat halus.
• Semua bagian SLA harus dicuci dengan alkohol dan kemudian mendapatkan perawatan UV akhir sehingga bisa menjadi kuat sepenuhnya.
• Resin cair bisa jadi berantakan, tetapi hasilnya sering kali sepadan dengan kerja ekstra jika Anda ingin membuat prototipe yang indah dan mendetail.