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La estereolitografía (SLA) es una tecnología de impresión 3D basada en resina que utiliza un láser UV para curar selectivamente la resina fotopolímera líquida capa por capa. La SLA destaca por su capacidad para producir piezas con detalles extremadamente finos, superficies lisas y tolerancias ajustadas, que a menudo requieren poco o ningún procesamiento posterior. Admite diversos materiales, como resinas de uso general, resinas de alta temperatura y opciones transparentes.
Estas propiedades la hacen ideal para la creación de prototipos, patrones maestros para moldeo, modelos dentales, pequeños componentes mecánicos y piezas de diseño estético. Sin embargo, las piezas de SLA suelen ser menos estables a los rayos UV que las fabricadas con procesos basados en termoplásticos.
1. Respetar los requisitos mínimos de la SLA
Aunque la impresión 3D SLA es excelente en detalles finos, las características extremadamente pequeñas pueden dar lugar a problemas durante la producción. Elementos delgados (tipo pasadores) pueden volverse frágiles, las ranuras estrechas pueden estar mal definidas y los agujeros pequeños pueden sellarse debido a la acumulación de resina durante el proceso de impresión. Estos defectos suelen ser el resultado de forzar la geometría por debajo de límites fiables.
Regla de oro:
- Mantenga un diámetro mínimo fiable del pasador de 1 mm.
- Se recomienda un tamaño mínimo de ranura de 0,5 mm, pero cuanto más grande, mejor.
- Mantenga un tamaño mínimo de característica imprimible de 0,2 mm.
2. Diseño con espesor de pared adecuado
El espesor de las paredes es uno de los factores más cruciales en el diseño de la impresión 3D SLA. Las paredes demasiado finas pueden hacer que las piezas sean frágiles o se rompan durante la impresión. Por otro lado, las demasiado gruesas provocan desperdicio de material y algunos defectos como el alabeo.
Además, las paredes no uniformes se enfrían a velocidades diferentes, y las secciones más delgadas se enfrían más rápidamente que las más gruesas. Esto significa que las paredes deben tener el tamaño correcto y el grosor mantenido uniformemente en todo el perfil para evitar grietas, alabeos y otros defectos.
Las paredes sin soporte, que corren mayor riesgo de alabearse o romperse, deben ser más gruesas. También pueden diseñarse con bases de filete para aumentar su resistencia mecánica. Las paredes apoyadas tienen menos probabilidades de alabearse, lo que significa que pueden ser más delgadas, pero debe haber un límite.
Regla de oro:
- Mantenga el espesor mínimo recomendado de 0,6 mm para paredes sin soporte.
- Mantenga el espesor mínimo recomendado de 0,4 mm para paredes soportadas.
3. Tener en cuenta las tolerancias de SLA en las piezas acopladas
Aunque la impresión 3D SLA puede alcanzar una gran precisión, sigue siendo crucial tener en cuenta las tolerancias al diseñar las piezas. Tenga en cuenta las tolerancias y la contracción durante el curado.
Esta es la única manera de cumplir con tolerancias estrictas y garantizar que las piezas funcionen correctamente. Debe diseñarse una holgura adecuada entre las piezas que se acoplan para evitar que se fusionen durante la impresión. Esto también ayuda a ensamblar las piezas sin fisuras.
Regla de oro:
- Asegúrese de que haya una holgura mínima de 0,5 mm entre las piezas móviles y el conjunto.
- Utilice una holgura de 0,1 mm para obtener un ajuste a presión o ceñido.
4. Piezas huecas de SLA para ahorrar resina de forma segura
La SLA puede producir piezas totalmente sólidas, pero en muchos casos, ahuecar el diseño ayuda a reducir el uso de material y el tiempo de impresión. Sin embargo, las secciones huecas deben diseñarse con cuidado para mantener la integridad estructural y evitar los problemas de impresión habituales. Las paredes finas o las cavidades completamente cerradas pueden atrapar la resina no curada en el interior de la pieza, provocando desequilibrios de presión interna que pueden causar grietas o incluso el fallo de la pieza. Además, las formas huecas o cóncavas impresas boca arriba en la plataforma de impresión pueden crear un efecto de succión contra el depósito de resina, lo que puede provocar que la pieza se desprenda durante la impresión.
Para evitar estos problemas, incluya siempre orificios de drenaje para dejar escapar el exceso de resina y minimizar las fuerzas de succión. Para elementos totalmente cerrados, como esferas o cavidades, considere la posibilidad de rellenar el hueco o de colocar al menos un orificio de drenaje en cada sección hueca.
Regla de oro:
- El espesor mínimo de las paredes de las secciones huecas debe ser de 2 mm.
- Los orificios de drenaje deben tener un diámetro mínimo de 3,5 mm.
- Incluya al menos un orificio de drenaje por sección hueca.
5. Esquinas interiores y exteriores redondeadas
Las esquinas y bordes afilados de las piezas aumentan las concentraciones de tensiones. Esto aumenta las posibilidades de que se formen grietas y se produzcan fallos finales en las piezas. El redondeo de las esquinas internas y externas distribuye la tensión uniformemente por la estructura. Haga los radios lo más grandes posible para favorecer una distribución eficiente de la tensión en las piezas impresas en 3D con SLA.
Regla de oro:
- Las esquinas deben tener un radio mínimo de unos 0,5 mm.
- El radio de una esquina interior debe ser al menos la mitad del espesor de la pared asociada.
- El radio de las esquinas exteriores debe ser al menos 1,5 veces el espesor de las paredes asociadas.
6. Añadir texto claro y marcas
La SLA es idónea para añadir logotipos pequeños, etiquetas o texto funcional directamente sobre la superficie de una pieza. El texto grabado o en relieve demasiado fino puede perder contraste o volverse ilegible debido al curado excesivo o al sangrado de la resina.
Para garantizar la legibilidad, el texto debe tener la suficiente profundidad o altura para soportar un ligero alisado de la superficie, sin dejar de ser nítido y visible en la pieza final.
Regla de oro:
- Los elementos en relieve deben tener una altura mínima de 0,5 mm y una anchura mínima de 0,4 mm.
- Las características grabadas requieren una profundidad mínima de 0,5 mm y una anchura de 0,5 mm.
- Tamaño mínimo de letra: 1 mm de altura de carácter, pero se recomiendan 2 mm o más.
7. Minimizar y colocar estratégicamente los soportes
Las estructuras de soporte se desaconsejan en el diseño de SLA porque dejan huellas en las piezas.
Sin embargo, hay casos en que son necesarias, como paredes y voladizos. Las estructuras de soporte son fáciles de añadir, ya que la mayoría de las herramientas de corte pueden detectar su posición correcta.
No añada estructuras de soporte innecesariamente. Si es necesario imprimir con estructuras de soporte, respete la longitud y el ángulo mínimos recomendados para dichas características. Si se sobrepasan los límites, los elementos que sobresalen pueden romperse durante el despegado.
Regla de oro:
- Los salientes sin soporte no deben tener más de 2 mm de longitud y deben tener un ángulo mínimo de 30°.
- Coloque soportes bajo los salientes, puentes y cualquier elemento que pueda deformarse o perder forma por falta de apoyo durante la impresión.
- Utilice puntos de apoyo más pequeños para reducir las marcas en la pieza acabada.
8. Oriente las piezas para minimizar los soportes y mejorar el acabado
En la impresión 3D SLA, la orientación de la pieza afecta al éxito de la impresión, a la resistencia mecánica y a la visibilidad de las marcas de soporte. Las piezas bien orientadas son más fáciles de imprimir, requieren menos soportes y son menos propensas a fallos como alabeos, problemas de succión o adherencia débil. Orientar las piezas en ángulo también ayuda a que la resina fluya por la superficie de forma más uniforme y reduce el riesgo de formación de pliegues o tensiones internas.
Regla de oro:
- Coloque las piezas de forma que se reduzcan los voladizos que requieren apoyo.
- Evite las grandes superficies planas paralelas a la plataforma de construcción.
- Incline la pieza entre 30°-45° para favorecer la adherencia y reducir la tensión de impresión.
Evitar el «cupping» en el diseño de SLA
Un problema común específico del proceso de impresión SLA invertida es el ahuecamiento. Esto ocurre cuando un elemento hueco o cóncavo, como una cavidad empotrada o una cavidad cerrada, mira hacia abajo, hacia la cuba de resina. A medida que la pieza se despega del depósito de resina capa a capa, la cavidad puede atrapar aire o resina no curada, creando un efecto de succión.
Esta diferencia de presión puede provocar un reventón, en el que la presión interna hace que una pared se rompa hacia el exterior durante la impresión. En casos graves, el reventón puede dañar la pieza, la cuba de resina o incluso provocar derrames de resina dentro de la máquina.
Para reducir el riesgo:
- Evite geometrías en forma de copa con aberturas orientadas hacia abajo.
- Añada orificios de drenaje para ventilar los volúmenes cerrados.
- Reoriente las piezas para que las superficies huecas o cóncavas no miren directamente hacia la cuba.
Guía de referencia de especificaciones de impresión 3D SLA
La siguiente tabla proporciona un resumen rápido de las especificaciones de diseño SLA 3D en Xometry para varias características de la pieza. Es fundamental tenerlas en cuenta durante la fase de diseño para obtener impresiones de alta calidad.
| Especificaciones | Detalles |
| Volumen máximo de construcción | Estándar: 145 × 145 × 185 mm Industrial: 736 x 635 x 533 mm |
| Espesor mínimo de los elementos | 0,20 mm |
| Espesor mínimo de pared sugerido | 0,4 mm (paredes soportadas), 0,6 mm (paredes no soportadas) |
| Espesor de la capa | 20-100 micras (dependiendo de la impresora) |
| Tolerancia general | ±0,5% (±0,2 mm) (Estándar) ±0,5% (±0,15 mm) (Industrial) |
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