כל מה שצריך לדעת על העבר, ההווה והעתיד של הסטריאוליתוגרפיה

פוטופולימריזציה של מכל, ובמיוחד סטריאוליתוגרפיה בלייזר או SL/SLA, הייתה טכנולוגיית ההדפסה התלת-ממדית הראשונה בשוק. צ'אק הול המציא אותה בשנת 1984, רשם עליה פטנט בשנת 1986, וייסד את 3D Systems. התהליך משתמש בקרן לייזר כדי לפלמר חומר מונומר פוטו-אקטיבי בכלי. השכבות הפוטופולימריות (המתקשחות) נדבקות ללוח בנייה שנעה למעלה או למטה בהתאם לחומרה, ומאפשרת להיווצר שכבות עוקבות. מערכות SLA יכולות גם לייצר חלקים קטנים ומדויקים מאוד באמצעות קוטר קרן לייזר קטן, בתהליך המכונה מיקרו SLA או µSLA. הן יכולות גם לייצר חלקים גדולים מאוד באמצעות קוטר קרן גדול יותר וזמני ייצור ארוכים יותר, בנפחי בנייה של יותר משני מטרים מעוקבים.

מדפסת הסטריאוליתוגרפיה (SLA) SLA-1, המדפסת התלת-ממדית המסחרית הראשונה, הוצגה על ידי 3D Systems בשנת 1987.

כיום קיימות מספר וריאציות של טכנולוגיית פוטופולימריזציה של מכשירי אמבט (vaat). הראשונה שהופיעה לאחר SLA הייתה DLP (Digital Light Processing), שפותחה על ידי טקסס אינסטרומנטס והוכנסה לשוק בשנת 1987. במקום להשתמש בקרן לייזר לפוטופולימריזציה, טכנולוגיית DLP משתמשת במקרן אור דיגיטלי (בדומה למקרן טלוויזיה סטנדרטי). זה הופך אותה למהירה יותר מ-SLA, מכיוון שהיא יכולה לבצע פוטופולימריזציה של שכבה שלמה של האובייקט בבת אחת (המכונה תהליך "מישורי"). עם זאת, איכות החלקים תלויה ברזולוציית המקרן ויורדת ככל שהגודל גדל.

בדומה לאבולוציה של חומרים, גם סטריאוליתוגרפיה הפכה נגישה יותר עם זמינותן של מערכות בעלות נמוכה. המערכות הראשונות בעלות נמוכה התבססו על תהליכי SLA ו-DLP המקוריים. עם זאת, בשנים האחרונות צץ דור חדש של מערכות קומפקטיות בעלות נמוכה במיוחד המבוססות על מקורות אור LED/LCD. האבולוציה הבאה של פוטופולימריזציה של מע"מ ידועה כפוטופולימריזציה "רציפה" או "ללא שכבות", המבוססת בדרך כלל על ארכיטקטורת DLP. תהליכים אלה משתמשים בממברנה, בדרך כלל חמצן, כדי לאפשר קצב ייצור מהיר ורציף. הפטנט לסוג זה של סטריאוליתוגרפיה נרשם לראשונה בשנת 2006 על ידי EnvisionTEC, חברת DLP שמאז שונה ל-ETEC, לאחר רכישתה על ידי Desktop Metal. עם זאת, Carbon, חברה שבסיסה בעמק הסיליקון, הייתה הראשונה לשווק טכנולוגיה זו בשנת 2016 ומאז ביססה את עצמה כמובילה בשוק. הטכנולוגיה של Carbon, המכונה DLS (Digital Light Synthesis), מציעה שיעורי פרודוקטיביות גבוהים משמעותית ויכולת לייצר חלקים מחומרים היברידיים עמידים, המשלבים תרמוסטים ופוטופולימרים. חברות אחרות, כגון 3D Systems (איור 4), Origin (כיום חלק מ-Stratasys), LuxCreo, Carima ואחרות, הציגו גם הן טכנולוגיות דומות לשוק.