ทุกสิ่งที่คุณควรรู้เกี่ยวกับอดีต ปัจจุบัน และอนาคตของเทคโนโลยีสเตอริโอลิโทกราฟี

การพิมพ์ 3 มิติแบบ Vat photopolymerization โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Laser Stereolithography หรือ SL/SLA เป็นเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติแรกในตลาด Chuck Hull เป็นผู้คิดค้นในปี 1984 จดสิทธิบัตรในปี 1986 และก่อตั้งบริษัท 3D Systems กระบวนการนี้ใช้ลำแสงเลเซอร์ในการทำให้วัสดุโมโนเมอร์ที่ไวต่อแสงเกิดปฏิกิริยาโพลีเมอไรเซชันในภาชนะ ชั้นของวัสดุที่เกิดปฏิกิริยาโพลีเมอไรเซชัน (แข็งตัว) จะยึดติดกับแผ่นฐานที่เคลื่อนที่ขึ้นหรือลงขึ้นอยู่กับฮาร์ดแวร์ ทำให้เกิดการสร้างชั้นถัดไป ระบบ SLA ยังสามารถผลิตชิ้นส่วนขนาดเล็กและแม่นยำมากโดยใช้ลำแสงเลเซอร์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก ในกระบวนการที่เรียกว่า micro SLA หรือ µSLA นอกจากนี้ยังสามารถผลิตชิ้นส่วนขนาดใหญ่มากได้โดยใช้ลำแสงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ขึ้นและใช้เวลาในการผลิตนานขึ้น ภายในปริมาตรการสร้างที่วัดได้มากกว่าสองลูกบาศก์เมตร

เครื่องพิมพ์สเตอริโอลิโทกราฟี (SLA) รุ่น SLA-1 ซึ่งเป็นเครื่องพิมพ์ 3 มิติเชิงพาณิชย์เครื่องแรก เปิดตัวโดยบริษัท 3D Systems ในปี 1987

ปัจจุบันมีเทคโนโลยีการขึ้นรูปด้วยแสงโพลีเมอร์แบบถังหลายรูปแบบ เทคโนโลยีแรกที่เกิดขึ้นหลังจาก SLA คือ DLP (Digital Light Processing) ซึ่งพัฒนาโดย Texas Instruments และนำออกสู่ตลาดในปี 1987 แทนที่จะใช้ลำแสงเลเซอร์ในการขึ้นรูปด้วยแสงโพลีเมอร์ เทคโนโลยี DLP ใช้โปรเจ็กเตอร์แสงดิจิทัล (คล้ายกับโปรเจ็กเตอร์ทีวีทั่วไป) ทำให้เร็วกว่า SLA เนื่องจากสามารถขึ้นรูปด้วยแสงโพลีเมอร์ได้ทั้งชั้นของวัตถุในครั้งเดียว (เรียกว่ากระบวนการ "ระนาบ") อย่างไรก็ตาม คุณภาพของชิ้นส่วนขึ้นอยู่กับความละเอียดของโปรเจ็กเตอร์และจะลดลงเมื่อขนาดใหญ่ขึ้น

เช่นเดียวกับการอัดขึ้นรูปวัสดุ เทคโนโลยีสเตอริโอลิโทกราฟีก็เข้าถึงได้ง่ายขึ้นด้วยระบบราคาประหยัด ระบบราคาประหยัดรุ่นแรกๆ นั้นใช้กระบวนการ SLA และ DLP ดั้งเดิมเป็นพื้นฐาน อย่างไรก็ตาม ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ระบบขนาดกะทัดรัดราคาประหยัดรุ่นใหม่ที่ใช้แหล่งกำเนิดแสง LED/LCD ได้ถือกำเนิดขึ้น วิวัฒนาการต่อไปของการพอลิเมอไรเซชันด้วยแสงแบบถัง (vat photopolymerization) เรียกว่าการพอลิเมอไรเซชันด้วยแสงแบบ "ต่อเนื่อง" หรือ "ไร้ชั้น" ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะใช้สถาปัตยกรรม DLP เป็นพื้นฐาน กระบวนการเหล่านี้ใช้เมมเบรน ซึ่งโดยทั่วไปคือออกซิเจน เพื่อให้ได้อัตราการผลิตที่เร็วขึ้นและต่อเนื่อง สิทธิบัตรสำหรับสเตอริโอลิโทกราฟีประเภทนี้ได้รับการจดทะเบียนครั้งแรกในปี 2006 โดย EnvisionTEC บริษัท DLP ซึ่งต่อมาได้เปลี่ยนชื่อเป็น ETEC หลังจากการเข้าซื้อกิจการโดย Desktop Metal อย่างไรก็ตาม Carbon บริษัทในซิลิคอนแวลลีย์ เป็นบริษัทแรกที่นำเทคโนโลยีนี้ออกสู่ตลาดในปี 2016 และได้สร้างชื่อเสียงในฐานะผู้นำในตลาดตั้งแต่นั้นมา เทคโนโลยีของ Carbon หรือที่รู้จักกันในชื่อ DLS (Digital Light Synthesis) ให้ผลผลิตที่สูงขึ้นอย่างมากและสามารถผลิตชิ้นส่วนด้วยวัสดุไฮบริดที่ทนทาน โดยผสมผสานเทอร์โมเซตและโฟโตพอลิเมอร์เข้าด้วยกัน บริษัทอื่นๆ เช่น 3D Systems (รูปที่ 4), Origin (ปัจจุบันเป็นส่วนหนึ่งของ Stratasys), LuxCreo, Carima และอื่นๆ ก็ได้นำเทคโนโลยีที่คล้ายคลึงกันออกสู่ตลาดเช่นกัน