Ο φωτοπολυμερισμός σε κάδο, και συγκεκριμένα η στερεολιθογραφία με λέιζερ ή SL/SLA, ήταν η πρώτη τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης στην αγορά. Ο Chuck Hull την εφηύρε το 1984, την κατοχύρωσε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας το 1986 και ίδρυσε την 3D Systems. Η διαδικασία χρησιμοποιεί μια δέσμη λέιζερ για τον πολυμερισμό ενός φωτοενεργού μονομερούς υλικού σε έναν κάδο. Τα φωτοπολυμερισμένα (σκληρυμένα) στρώματα προσκολλώνται σε μια πλάκα κατασκευής που κινείται προς τα πάνω ή προς τα κάτω ανάλογα με το υλικό, επιτρέποντας τον σχηματισμό διαδοχικών στρώσεων. Τα συστήματα SLA μπορούν επίσης να παράγουν πολύ μικρά και ακριβή εξαρτήματα χρησιμοποιώντας μια μικρή διάμετρο δέσμης λέιζερ, σε μια διαδικασία γνωστή ως micro SLA ή µSLA. Μπορούν επίσης να παράγουν πολύ μεγάλα εξαρτήματα χρησιμοποιώντας μεγαλύτερη διάμετρο δέσμης και μεγαλύτερους χρόνους παραγωγής, σε όγκους κατασκευής άνω των δύο κυβικών μέτρων.
Ο εκτυπωτής στερεολιθογραφίας (SLA) SLA-1, ο πρώτος εμπορικός τρισδιάστατος εκτυπωτής, παρουσιάστηκε από την 3D Systems το 1987.
Σήμερα, υπάρχουν αρκετές παραλλαγές της τεχνολογίας φωτοπολυμερισμού σε κάδο. Η πρώτη που εμφανίστηκε μετά την SLA ήταν η DLP (Digital Light Processing), η οποία αναπτύχθηκε από την Texas Instruments και κυκλοφόρησε στην αγορά το 1987. Αντί να χρησιμοποιεί δέσμη λέιζερ για φωτοπολυμερισμό, η τεχνολογία DLP χρησιμοποιεί έναν ψηφιακό προβολέα φωτός (παρόμοιο με έναν τυπικό προβολέα τηλεόρασης). Αυτό την καθιστά ταχύτερη από την SLA, καθώς μπορεί να φωτοπολυμερίσει ένα ολόκληρο στρώμα του αντικειμένου ταυτόχρονα (αναφέρεται ως «επίπεδη» διαδικασία). Ωστόσο, η ποιότητα των εξαρτημάτων εξαρτάται από την ανάλυση του προβολέα και υποβαθμίζεται καθώς αυξάνεται το μέγεθος.
Όπως και η εξώθηση υλικών, η στερεολιθογραφία έγινε πιο προσιτή με τη διαθεσιμότητα συστημάτων χαμηλού κόστους. Τα πρώτα συστήματα χαμηλού κόστους βασίζονταν στις αρχικές διαδικασίες SLA και DLP. Ωστόσο, τα τελευταία χρόνια, έχει αναδυθεί μια νέα γενιά εξαιρετικά χαμηλού κόστους, συμπαγών συστημάτων που βασίζονται σε πηγές φωτός LED/LCD. Η επόμενη εξέλιξη του φωτοπολυμερισμού κάδου είναι γνωστή ως «συνεχής» ή «χωρίς στρώσεις» φωτοπολυμερισμός, ο οποίος συνήθως βασίζεται σε αρχιτεκτονική DLP. Αυτές οι διαδικασίες χρησιμοποιούν μια μεμβράνη, συνήθως οξυγόνο, για να επιτρέψουν ταχύτερους και συνεχείς ρυθμούς παραγωγής. Το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για αυτόν τον τύπο στερεολιθογραφίας καταχωρήθηκε για πρώτη φορά το 2006 από την EnvisionTEC, μια εταιρεία DLP που έκτοτε μετονομάστηκε σε ETEC, μετά την εξαγορά της από την Desktop Metal. Ωστόσο, η Carbon, μια εταιρεία με έδρα τη Silicon Valley, ήταν η πρώτη που κυκλοφόρησε στην αγορά αυτήν την τεχνολογία το 2016 και έκτοτε έχει καθιερωθεί ως ηγέτης στην αγορά. Η τεχνολογία της Carbon, γνωστή ως DLS (Digital Light Synthesis), προσφέρει σημαντικά υψηλότερα ποσοστά παραγωγικότητας και την ικανότητα παραγωγής εξαρτημάτων με ανθεκτικά υβριδικά υλικά, συνδυάζοντας θερμοσκληρυνόμενα και φωτοπολυμερή. Άλλες εταιρείες, όπως η 3D Systems (Σχήμα 4), η Origin (τώρα μέρος της Stratasys), η LuxCreo, η Carima και άλλες, έχουν επίσης εισαγάγει παρόμοιες τεχνολογίες στην αγορά.
Ώρα δημοσίευσης: 29 Μαρτίου 2025
