Plastik üretim teknolojisinin gelişmesi ile hayatımızın çeşitli noktalarında ihtiyaç duyduğumuz malzemeler farklı plastik hammaddeler ile üretilmeye başlandı. Bu sayede hem esnek hem dayanıklı ve aynı zamanda da hafif ürünler elde edebildik. Termoplastik malzemelerin güneş ışığı ve ultraviyole ışık altında farklı tepkiler verdiğini keşfetmemizle bunu avantaja çevirebileceğimizi öğrenmiş olduk. UV ışığa duyarlı malzemeleri kullanarak UV ışığı altında kürleşerek katılaşan ve formunu kaybetmeyen reçineler ürettik ve bu ışık altında katılaşan kompleks malzemeye fotopolimer ismini verdik.

1980'ler: İlk Denemeler • 1981: Dr. Hideo Kodama, sıvı fotopolimerleri kullanarak katman katman sertleştirme metodunu tanıtan bir patent başvurusu yaptı. Ancak, patent sürecini tamamlamadan başvurusu zaman aşımına uğradı.

1980'lerin Ortaları: Charles Hull'un Çalışmaları • 1984: Charles Hull, yeni bir üç boyutlu baskı yöntemi üzerinde çalışmaya başladı. Hull, sıvı reçineyi UV lazerle katman katman sertleştirerek katı objeler oluşturabileceğini fark etti.

• 1986: Hull, "stereolitografi" adı verilen bu yöntem için bir patent aldı. Aynı yıl, 3D Systems Corporation'ı kurdu ve SLA teknolojisini ticari hale getirmek için çalışmalara başladı.

1988: İlk Ticari SLA Yazıcı • SLA-1: 3D Systems Corporation, dünyanın ilk ticari SLA yazıcısı olan SLA-1'i piyasaya sürdü. Bu yazıcı, endüstriyel tasarım ve mühendislik firmaları tarafından büyük ilgi gördü.

Yapılan keşifler neticesinde artık yazıcılar kullanıma başlandı ve birbirine çok yakın tarihlerde toz yataklı ve filamentli sistemler de patentleri alınarak devreye girdi.

3B baskı uygulamasındaki temel mantık tasarladığımız modeli 2boyutlu kesitlerden oluşacak şekilde katman katman üretmek. Dolayısıyla dijital olarak tasarladığımız modeli yazıcının da tanıyabileceği bir dil de gerekliydi ve bu konuda uzundur üzerinde çalışılan CNC torna ve freze kod sistemlerinden yardım alınarak G kodları yazıcılar için tekrar oluşturuldu. CNC torna ve freze tezgahlarında tasarladığımız modeller nasıl takım yolu için CAM yazılımlarına ihtiyaç duyuyorsa, 3 boyutlu yazıcıların çalışması da modeli kesitler haline getirerek üretim parametrelerini belirleyebileceğimiz dilimleme yazılımları sayesinde mümkün oldu.

Bu yazılımlar dilimlediği her katman için bizlere baskının iç yapısında söz sahibi olmamıza imkan verdi. Farklı katmanları değişken yoğunluklarda üreterek, gerekmeyen yerlerde daha az malzeme harcadık ve hem zaman hem de malzemeden kazanç elde edebildik. Ek olarak dilimleme yazılımı ile parçanın üretim düzlemine göre ihtiyaç duyduğu destek yapılarını da oluşturarak sorunsuz baskılar elde ettik.

Modelimiz - dilimleme yazılımı - 3B yazıcı üçlüsü arasındaki bağlantı sağlandığına göre yazıcının nasıl çalıştığından bahsedebiliriz.

Süreç bir reçine havuzundan UV ışını ile fotopolimer malzemeyi katılaştırmak. Bu havuza modelin kesiti lazerle işlenerek veya daha büyük bir ışık kaynağından gelen UV ışınları bir ekran aracılığı ile filtrelenerek oluşturuluyor. Bu işlem yaklaşık 50 mikron kalınlık seviyelerinde defalarca tekrar edilerek katmanlar birbiri üzerine yapışıyor ve 2 boyutlu katmanlardan 3 boyutlu modelimiz elde ediliyor.

Elde edilen model bir reçine havuzundan çıkartıldığı için model yüzeyine tutunan reçinelerin de temizlenmesi gerekiyor. Bunun için kullanılan reçinelerin özelinde çeşitli alkoller veya su kullanılarak temizleme işlemi yapıldıktan sonra modelin sertleşmesi için UV ışığına tekrar maruz kalması gerekiyor. 2. kürleme uygulaması da tamamlandıktan sonra parçamızın üretimi tamamlanıyor. Genellikle destek yapılarını 2. kürleme uygulaması öncesinde sertleşmeden daha kolay sökmek mümkün olsa da küçük parçalarda kopma olmaması adına kürleşme sonrasında da destekler sökülebilir.

3B baskı dünyasının en önemli yeteneklerinden olan SLA baskı ile ilgili teknoloji sürekli ilerletilmeye devam ediyor. Hem malzemelerin çeşitlenmesi hem de 3b baskı teknolojisinin eklemeli imalat dünyasında geniş kullanım amacı bulmasıyla bu gelişme daha da devam edecek gibi görünüyor.

FDM - SLS - Polyjet gibi plastik üreten 3B yazıcı teknolojilerine kıyasla SLA hem avantaj hem de dezavantajlara sahip.

Avantajları

- SLA teknolojisi düşük katman kalınlığı sayesinde yüksek yüzey kalitesine sahip modeller üretebilir.

- Cihazları çok kompleks yapıda değildir.

- Çok geniş reçine türleri sayesinde çok fazla uygulamaya cevap verebilir.

- Savunma, otomotiv gibi endüstriyel alanlarda kullanıldığı gibi medikal ve dental uygulamalarda da kullanılabilir.

- Dilimleme yazılımlarının kısıtlı sürümlerine ücretsiz olarak erişmek mümkündür, başlangıç için kolay olabilir.

Dezavantajları

- Hem yazıcı içerisinde bulunan reçine hem de ardıl işlemde kullanılan alkoller nedeni ile çok fazla kimyasal malzeme ile çalışmak gereklidir. Bu kimyasallar cilt teması konusunda dikkatli olunması gereken ürünler olduğundan dolayı temkinli olarak çalışılması gerekmektedir.

- Reçinelerin ürün yüzeyinden yeterli temizlenmemesi durumunda 2. kürleme operasyonu sırasında tekrar katılaşacak reçineler hem yüzeyin kalitesini düşürecek hem de detayların kaybolmasına neden olacaktır.

- Sadece 1 cihazla baskı yapılamaması, yazıcı ile beraber alkolle yıkama ve kürleme cihazlarını da alma gerekliliğinden dolayı diğer sistemlere göre başlangıç ve bakım maliyetlerini yükseltecektir.

- Kullanılan kimyasalların oda sıcaklığı koşullarında hızlı buharlaşmasından dolayı ortam hava temizliği de önemlidir. Malzemelerin etrafa bulaştıklarında temizlenmesi de ek bir çalışma zorluğu oluşturmaktadır.

- Endüstriyel olarak kullanılan bazı reçinelerin yeterli akışkanlığa gelmesi için ön ısıtma işlemine tabi tutulması gerekmekte ve bu da süreci uzatabilmektedir.