La stereolitografia (SLA)

Il processo stereolitografico (SLA è l’abbreviazione di StereoLitographic Apparatus) coinvolge quattro differenti tecnologie: laser, ottica, chimica dei fotopolimeri e software, ed è il primo e più importante sistema di RP commercialmente diffuso.
Il processo è suddiviso in quattro fasi principali: preparazione, costruzione, pulizia e post-trattamento.

  1. La preparazione, che avviene su workstation, prevede (ove necessario) anche la predisposizione dei supporti necessari per il sostegno del particolare durante la sua realizzazione.
  2. La fase di costruzione del prototipo è controllata dal calcolatore. Il fascio laser (con potenze dell'ordine di qualche decina di mW) viene localizzato, mediante un opportuno sistema di ottica, sulla superficie della vasca contenente il monomero epossidico (allo stato liquido). Il fascio laser innesca una reazione chimica a catena che ha per effetto la polimerizzazione e perciò la creazione di una particella solida. Il movimento nel piano di focalizzazione del laser consente la realizzazione della prima sezione del prototipo. L'elevatore si abbassa di una quantità pari allo spessore di fotopolimero solidificato e una lama, o un sistema di ricopertura di precisione, ricopre la sezione appena costruita di un film liquido di monomero. Il processo riprende con la solidificazione di uno stato successivo, che aderisce stabilmente alla sezione sottostante.
  3. Il processo continua fino alla completa realizzazione del prototipo, che verrà estratto dalla vasca sollevando l'elevatore e pulito per la fase successiva.
  4. È chiaro che, per contenere il tempo di costruzione, il laser non può solidificare integralmente la sezione, ma si limiterà al suo profilo e ad un certo numero di linee che congiungono il perimetro interno con quello esterno, creando una struttura a nido d'ape. Al termine di questa fase, il particolare (green part) è solidificato all'esterno ma non completamente all'interno. Essendo la consistenza fisica non ancora accettabile, dovrà subire un post-trattamento per completare il processo di polimerizzazione. Quest'ultimo consiste nell'esposizione del particolare ad una lampada ad ultravioletti: la durata di questo processo è funzione delle dimensioni del particolare. In questo modo si completa la polimerizzazione della resina liquida ancora intrappolata all'interno del pezzo (che viene a questo punto chiamato red part). Completato il post-trattamento si provvede all'asportazione degli eventuali supporti e alla finitura del pezzo.


Le principali caratteristiche che deve presentare un fotopolimero per impieghi stereolitografici possono essere così riassunte:

  • elevata reattività alla radiazione laser utilizzata
  • viscosità stabile e controllabile
  • limitata volatilità
  • limitata tossicità
  • basso ritiro
  • bassa energia di attivazione
  • buone proprietà meccaniche dopo la polimerizzazione
La sinergia tra i costruttori dei sistemi per la stereolitografia e i fabbricanti delle resine, concretizzatasi in una lunga e costosa sperimentazione, ha consentito la messa a punto di fotopolimeri ad alte prestazioni che ottimizzano queste caratteristiche.

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