La fotopolimerización en tina es otro proceso de impresión 3D popular. El proceso se basa en el endurecimiento de fotopolímeros mediante exposición a radiación ultravioleta. El fotopolímero se encuentra en forma de resina líquida que se introduce dentro de una tina, por lo que se le llamó fotopolimerización en tina.
Existen dos técnicas comunes de fotopolimerización en tina:
1) Estereolitografía (SLA)
2) Producción Continua de Interfaz Líquida (CLIP)
Estereolitografía
La estereolitografía fue inventada en 1986 por Charles Hull en el momento en que fundó su empresa 3D Systems. Para la estereolitografía, se llena una tina con resina de fotopolímero líquida. El modelo 3D se construye sobre una plataforma que se sumerge en la resina hasta la profundidad de una sola capa. La altura de una sola capa es generalmente de 0,05 mm a 0,15 mm. En la parte superior del dispositivo se monta una fuente de luz ultravioleta que dirige la radiación hacia la resina mediante su reflejo en espejos controlados por motor. El cabezal de luz láser puede moverse a lo largo del plano horizontal, generando capa por capa, endureciendo la resina líquida dirigiendo la radiación a coordenadas específicas a lo largo del plano. Una vez creada la capa, se levanta la plataforma y se retira el modelo de la resina. Después de crear cada capa, es necesario retirar el modelo 3D de la resina para deslaminarlo y volver a recubrirlo. Luego se debe reposicionar en la resina para crear la siguiente capa. Por lo tanto, la plataforma se baja nuevamente a una profundidad en la que todas las capas construidas hasta ahora se sumergen en la resina y la resina para crear la siguiente capa está disponible para la exposición a los rayos UV. De esta manera se crea cada capa y luego de terminar la capa final finalmente se retira la plataforma de la resina líquida y se deja enfriar.
Durante la estereolitografía, el modelo 3D permanece flotando en la resina, por lo tanto, para mantener el modelo en una orientación fija, se requieren estructuras de soporte. Las estructuras de soporte se fijan a la plataforma justo antes de iniciar el proceso. Estas estructuras de soporte mantuvieron el modelo 3D creado en una posición fija. Las estructuras de soporte se retiran posteriormente manualmente cuando se retira el modelo de la resina.
La mayor ventaja de la estereolitografía es su velocidad. Sin embargo, las máquinas SLA, al igual que los fotopolímeros, son bastante caras.
Producción continua de interfaz líquida (CLIP)
CLIP es la última innovación en la técnica de fotopolimerización en tina, que es 100 veces más rápida que la técnica tradicional SLA. La técnica fue introducida por una empresa menos conocida, Carbon3D. En esta técnica, el proyector láser se coloca en el fondo y la resina de la tina llena en un recipiente tiene una ventana permeable al oxígeno entre el proyector láser y la resina. La ventana permeable al oxígeno permite una construcción continua más rápida del modelo 3D y también es capaz de cambiar los pulsos de radiación ultravioleta. La ventana permeable al oxígeno crea una zona muerta entre las resinas líquidas restantes distintas de la resina expuesta a la radiación. Esto permite romper la construcción tradicional capa por capa de la técnica SLA. Debido al proceso de construcción continuo, el modelo 3D se construye más rápido.
En el próximo artículo, se discutirá la técnica Binder Jetting para impresión 3D.