Bài giảng Công nghệ in 3D: Chương 2 - Công nghệ in SLA

Trong bối cảnh công nghiệp sản xuất và chế tạo hiện đại, công nghệ in 3D đã và đang khẳng định vai trò thiết yếu của mình, mở ra kỷ nguyên mới cho việc tạo mẫu nhanh và sản xuất tùy biến. Đặc biệt, Stereolithography (SLA), thường được biết đến là công nghệ in 3D resin, nổi bật như một phương pháp sản xuất bồi đắp tiên tiến. Công nghệ này sử dụng nguyên lý polymer hóa vật liệu bằng ánh sáng UV, cho phép tạo ra các vật thể với độ chính xác cao và bề mặt mịn màng. Việc tìm hiểu sâu về SLA là cần thiết để khai thác tối đa tiềm năng của nó trong các ứng dụng kỹ thuật và thiết kế.

Sinh viên kỹ thuật, kỹ sư, nhà thiết kế sản phẩm, người làm nghiên cứu trong lĩnh vực in 3D và sản xuất bồi đắp, cũng như những người quan tâm đến công nghệ sản xuất tiên tiến.

Công nghệ Stereolithography (SLA) là một phương pháp in 3D sử dụng nhựa resin lỏng có khả năng quang hóa (photopolymer) được hóa rắn từng lớp bởi ánh sáng UV. Nguyên lý hoạt động cơ bản của in SLA là khi nhựa resin dạng lỏng tiếp xúc với ánh sáng UV, các chuỗi phân tử sẽ phản ứng, tạo thành một cấu trúc mạng lưới 3 chiều cố định ở dạng rắn, quá trình này gọi là polymer hóa vật liệu. Các máy in SLA hiện đại thường sử dụng tia laser hoặc máy chiếu DLP làm nguồn sáng UV có bước sóng từ 375-405nm để kích hoạt phản ứng này. Quá trình in diễn ra tuần tự từng lớp: sau khi một lớp được đóng rắn, bàn in sẽ được nâng lên một khoảng cách nhất định (chiều cao lớp in) theo trục Z, và lớp tiếp theo sẽ được tạo. Các thành phần chính của hệ thống SLA bao gồm bàn in, trục Z, bể chứa resin lỏng và nguồn sáng UV. Độ dày của mỗi lớp in, hay chiều cao lớp in, là yếu tố then chốt quyết định độ chính xác và chi tiết của sản phẩm cuối cùng. Chiều cao lớp in càng nhỏ thì độ chi tiết của vật thể càng cao và bề mặt càng mịn. Tuy nhiên, việc giảm chiều cao lớp in sẽ kéo dài đáng kể thời gian in. Điều này đòi hỏi sự cân bằng giữa yêu cầu về độ chính xác và hiệu quả thời gian sản xuất, làm cho công nghệ in SLA trở thành lựa chọn ưu việt cho các ứng dụng đòi hỏi độ hoàn thiện cao.