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Stampanti 3D SLA Laser e DLP in Odontoiatria: differenze e aspetti tecnici.



Foto di copertina tratta da: https://www.punto-informatico.it/sla-e-dlp-massima-espressione-della-stampa-3d/?refresh_ce

Continuiamo a parlare dell'aspetto tecnico delle stampanti 3D normalmente utilizzate in Odontoiatria. Ci sono principalmente tre categorie di stampanti 3D che si usano nel settore dentale ma spesso si crea confusione nelle differenze che le contraddistinguono. Andiamo per ordine. Le stampanti 3D utilizzate in odontoiatria si dividono in 3 grandi categorie:

  • SLA - Laser

  • SLA - DLP

  • MSLA

SLA - Laser Queste stampanti sono composte da un laser che muove il suo fascio nello spazio diretto su una vaschetta di resina come una matita che disegna delle curve su un foglio. Ovunque il laser tocchi la resina la polimerizza e si crea, strato dopo strato, il modello stampato. Da ciò consegue che il dettaglio delle stampanti SLA è dato principalmente dalle caratteristiche del laser e dalla "finezza" con cui esso riesce a muoversi nello spazio: più si muoverà grossolanamente e peggiore sarà il risultato ottenuto. Allo stesso modo: più è grande il fascio laser minore sarà la qualità della superficie stampata. Form2 di Formlabs è una stampante SLA Laser.

SLA-DLP

Sono stampanti che utilizzano un videoproiettore che proietta, strato dopo strato, un'immagine fissa sulla vaschetta di resina fotopolimerica. L'immagine proiettata dal proiettore è composta da un determinato numero di pixel i quali, nel layer stampato, assumono la forma di un parallelepipedo il quale viene definito voxel. In queste stampanti maggiore è la dimensione dell'area di stampa e minore è la qualità: immaginiamo di prendere un proiettore e proiettare una foto su un muro bianco: la foto sarà molto più dettagliata se l'area di proiezione è molto piccola, mentre sarà molto meno nitida se l'area di proiezione è molto grande. La stessa cosa avviene nelle stampanti DLP. Per questo motivo queste macchine non sono particolarmente efficienti nello stampare tanti piccoli oggetti sul piatto di stampa. Piuttosto è meglio usare solo una frazione dell'area di stampa e non l'intera area a disposizione. Le stampanti Envisiontec sono stampanti DLP.

MSLA

Sono stampanti dotate di una sorgente luminosa LED "schermata" da uno schermo LCD che definisce la forma degli oggetti da stampare facendo penetrare selettivamente la quantità e la forma di luce necessaria per ottenere quello specifico oggetto. In questo caso la qualità della stampa dipende dalla qualità dell'LCD che scherma la luce fotopolimerizzante e non dalla grandezza dell'area di stampa.

Le differenze tra queste tre tipologie di stampanti sono essenzialmente due:

  1. La velocità di stampa

  2. La finitura superficiale


Foto tratta da: https://theorthocosmos.com/laser-sla-vs-dlp-vs-masked-sla-3d-printing-technology-compared/

LA VELOCITA' DI STAMPA Le macchine DLP e MSLA sono di gran lunga più veloci rispetto alle SLA laser. Questo è facile da intuire perchè queste macchine per ogni layer proiettano una immagine fissa per un tot numero di secondi sul piano di stampa. Il laser invece deve muoversi percorrendo tutto il perimetro dell'oggetto da stampare su quello specifico layer e quindi impiegherà molto più tempo. Inoltre se avete una DLP e svuotate i modelli per risparmiare tempo di stampa sappiate che questa operazione potreste risparmiarvela perchè non ha senso! Infatti le stampanti DLP proiettano, su ogni layer, l'immagine della sezione del modello corrispondente a quello specifico layer. Se quell'immagine rappresenta un arcata svuotata all'interno o completamente piena il tempo di proiezione della stampante sarà sempre lo stesso! Questo perchè il tempo di proiezione non dipende, come avviene nelle stampanti SLA laser, dalla geometria del modello ma solo dalle caratteristiche della resina. Nelle stampanti SLA Laser invece il laser è costretto a percorrere tutto il perimetro dell'oggetto e tutto il suo riempimento per polimerizzare la resina. In questo caso i tempi si allungano moltissimo e fa molta differenza (in termini di velocità di stampa) un modello completamente pieno da un modello svuotato!

FINITURA SUPERFICIALE


Foto tratta da: https://theorthocosmos.com/laser-sla-vs-dlp-vs-masked-sla-3d-printing-technology-compared/

Le stampanti DLP, rispetto alle SLA Laser, producono una finitura superficiale che tende ad avere una leggera "venatura" verticale dovuta al fatto che alla base del loro funzionamento c'è un elemento di forma rettangolare che è il pixel (che diventa un parallelepipedo considerando lo spessore del layer e prende il nome di voxel). Questo elemento di forma rettangolare quando realizza delle parti curve tende a sovrapporre gli spigoli dei rettangoli determinando la classica venatura delle stampanti DLP. Questo non è un grandissimo problema nel caso di stampe finalizzate alla termoformatura di allineatori ortodontici. Sarebbe invece diverso se, con questa tipologia di macchine, si stampassero direttamente gli allineatori ortodontici con resine biocompatibili ma siamo ancora abbastanza lontani da questo obiettivo.

Questo articolo è stato ispirato da:

https://theorthocosmos.com/laser-sla-vs-dlp-vs-masked-sla-3d-printing-technology-compared/

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