Quang trùng hợp bể, cụ thể là quang trùng hợp laser hay SL/SLA, là công nghệ in 3D đầu tiên trên thị trường. Chuck Hull đã phát minh ra công nghệ này vào năm 1984, được cấp bằng sáng chế vào năm 1986 và thành lập 3D Systems. Quy trình này sử dụng chùm tia laser để trùng hợp vật liệu monome quang hoạt trong bể. Các lớp quang trùng hợp (đã đóng rắn) bám dính vào một tấm đế in di chuyển lên hoặc xuống tùy thuộc vào phần cứng, cho phép hình thành các lớp tiếp theo. Hệ thống SLA cũng có thể sản xuất các chi tiết rất nhỏ và chính xác bằng cách sử dụng đường kính chùm tia laser nhỏ, trong một quy trình được gọi là micro SLA hoặc µSLA. Chúng cũng có thể sản xuất các chi tiết rất lớn bằng cách sử dụng đường kính chùm tia lớn hơn và thời gian sản xuất dài hơn, trong phạm vi thể tích in hơn hai mét khối.
Máy in SLA-1 Stereolithography (SLA), máy in 3D thương mại đầu tiên, được 3D Systems giới thiệu vào năm 1987.
Hiện nay có nhiều biến thể của công nghệ quang trùng hợp bể chứa (vat photopolymerization). Công nghệ đầu tiên xuất hiện sau SLA là DLP (Xử lý ánh sáng kỹ thuật số), được phát triển bởi Texas Instruments và đưa ra thị trường vào năm 1987. Thay vì sử dụng chùm tia laser để quang trùng hợp, công nghệ DLP sử dụng máy chiếu ánh sáng kỹ thuật số (tương tự như máy chiếu TV thông thường). Điều này giúp công nghệ này nhanh hơn SLA vì có thể quang trùng hợp toàn bộ một lớp của vật thể cùng một lúc (được gọi là quy trình "phẳng"). Tuy nhiên, chất lượng của các chi tiết phụ thuộc vào độ phân giải của máy chiếu và giảm dần khi kích thước tăng lên.
Tương tự như đùn vật liệu, công nghệ quang trùng hợp lập thể (stereolithography) trở nên dễ tiếp cận hơn nhờ sự ra đời của các hệ thống giá rẻ. Các hệ thống giá rẻ đầu tiên dựa trên quy trình SLA và DLP ban đầu. Tuy nhiên, trong những năm gần đây, một thế hệ hệ thống nhỏ gọn, siêu tiết kiệm dựa trên nguồn sáng LED/LCD đã xuất hiện. Bước phát triển tiếp theo của quang trùng hợp bể được gọi là quang trùng hợp “liên tục” hoặc “không lớp”, thường dựa trên kiến trúc DLP. Các quy trình này sử dụng màng, thường là oxy, để cho phép tốc độ sản xuất nhanh hơn và liên tục. Bằng sáng chế cho loại quang trùng hợp lập thể này lần đầu tiên được đăng ký vào năm 2006 bởi EnvisionTEC, một công ty DLP, sau đó được đổi tên thành ETEC sau khi được Desktop Metal mua lại. Tuy nhiên, Carbon, một công ty có trụ sở tại Thung lũng Silicon, là công ty đầu tiên đưa công nghệ này ra thị trường vào năm 2016 và từ đó đã khẳng định vị thế dẫn đầu thị trường. Công nghệ DLS (Digital Light Synthesis) của Carbon mang lại năng suất cao hơn đáng kể và khả năng sản xuất các chi tiết bằng vật liệu lai bền bỉ, kết hợp giữa vật liệu nhiệt rắn và quang trùng hợp. Các công ty khác, chẳng hạn như 3D Systems (Hình 4), Origin (hiện là một phần của Stratasys), LuxCreo, Carima và các công ty khác, cũng đã giới thiệu các công nghệ tương tự ra thị trường.
Thời gian đăng: 29-03-2025
