Bei der klassischen Stereolithografie handelt es sich um ein zweistufiges Verfahren. Die erste Stufe beinhaltet die eigentliche Fertigung des Werkstücks, bevor in der zweiten Stufe dann das Härten folgt. Zuvor muss das Werkstück allerdings erst einmal mittels einer entsprechenden 3D-CAD-Software am PC erstellt und danach in ein kompatibles STL-Format konvertiert werden. Anschließend erfolgt dann die Konzeptionierung einer tragfähigen Stützkonstruktion. Diese ist notwendig, damit auch bei jedem Modell eine Fertigung mit Hohlräumen und Überhängen realisiert werden kann. Außerdem ist das vom UV-Laser gehärtete Photopolymer vergleichsweise weich. Des Weiteren müssen während des Verfahrens eben die jeweiligen Formelemente, wie zum Beispiel Überhänge, sicher fixiert werden. Im nächsten Schritt muss das digitalisierte Werkstück in einzelne,horizontal angelegte Querschnitte zerlegt werden. Typischerweise liegt die Dicke zwischen 0,05 mm und 0,25 mm.
Verfahrenstechnisch härtet bei der Stereolithographie der Laser einen lichtaushärtenden Kunststoff (Photopolymer) aus. Dieser Vorgang wird in einem, mit den Basismonomeren des photosensitiven bzw. lichtempfindlichen Kunststoffes befüllten Bad, realisiert. Immer wenn ein Schritt vollkommen abgeschlossen ist, wird das jeweilige Werkstück um wenige Millimeter tiefer in die Flüssigkeit abgesenkt. Ein Raket (Wischer) verteilt dann den flüssigen Kunststoff gleichmäßig über dem entsprechenden Teil. Anschließend fährt eben ein lichtaushärtender UV-Laser auf der neu erzeugten Schicht über die auszuhärtenden Flächen. Gesteuert wird der Laser dabei über bewegliche Spiegel, die von einem Computer geleitet werden. Ist das Aushärten einer Schicht abgeschlossen, wird das Werkstück dann wieder abgesenkt und die ganze Prozedur startet wieder von vorne. So entsteht schließlich schrittweise ein dreidimensionales Modell. Dieses wird nach Beendigung des gesamten Bauprozess mittels der Plattform aus dem Behältnis heraus gefahren. Erst wenn dann das nicht gehärtete Harz abgetropft ist, darf das Modell von der Plattform genommen und von der Stützkonstruktion befreit werden. Anschließend wird das Modell mit Lösungsmitteln abgewaschen, bevor es schlussendlich unter UV-Licht komplett ausgehärtet wird.
Unterverfahren Mikrostereolithographie
Da das klassische Stereolithographie Verfahren dabei vorzugsweise in der Makrotechnik agiert, ist mit der Mikrostereolithographie ein Verfahren für Mikroteile entwickelt worden. Die Querschnittsdicke lässt sich im Rahmen der Mikrostereolithographie bis auf 0,001 mm reduzieren. Bei der Mikrostereolithografie sind im Gegensatz zur Stereolithographie zudem keine Stützstrukturen erforderlich. Oftmals entfällt auch das Nachhärten. Die Mikrostereolithographie kann insbesondere bei der Produktion von kleinen und mittleren Serien entscheidende Vorteile generieren. Auch bei der Fertigung von individuellen Teilen kann dieses Verfahren punkten. Daher wird es vorzugsweise auch in der Medizin für die Herstellung patientenspezifischer Teile eingesetzt.
Unterverfahren Soliderverfahren
Auch das Soliderverfahren bzw. Solid-Ground-Curling-Verfahren (SGC-Verfahren) beruht auf den Grundprinzipien der Photopolymerisation. Dabei belichtet eine UV-Lampe über eine Maske die jeweiligen Flächen bzw. Punkte. Bei diesem Verfahren wird jede durch den Laser lichtgehärtete Schicht sofort mit Wachs ummantelt. Ist der jeweilige Formbildungsprozess abgeschlossen, wird dieser dann wieder herausgelöst. Diese Technik wird angewandt, um die erzeugten Formteilbereiche nachhaltig zu stabilisieren. Daher kann in diesem Fall auf eine Stützkonstruktion verzichtet werden. Außerdem besteht so die Möglichkeit, ohne Probleme zueinander bewegliche sowie ineinander verschachtelte Formteilelemente zu fertigen.
Unterverfahren LSI-Verfahren
Das LSI-Verfahren (Light- Sculpforming- Inc.) erlaubt es, dass ein paralleles UV-Licht die Photopolymer-Oberfläche belichtet. Da somit eine ganze Schicht gleichzeitig ausgehärtet werden kann, entfällt der aufwändige Prozess der vergleichsweise komplizierten X-Y-Steuerung des Laserstrahls. Um dieses Unterverfahren der Stereolithographie einzusetzen, muss allerdings für jede einzelne Schicht des zu produzierenden Formteils die phototechnische Fertigung einer Maske erfolgen. Erzeugt werden kann diese Maske nach dem Funktionsprinzip eines Photokopierers. Als Basis dienen diesem Unterverfahren der Stereolithografie dabei die CAD-Geometriedaten.
Unterverfahren Soup-Verfahren
Im Rahmen der Stereolithographie ist auch das so bezeichnete Soup-Verfahren (Solid Optical UV- Plotter) beachtenswert. Dieses Verfahren arbeitet dabei mit rein punktueller Belichtung, wobei ein X-Y-Plotter den Laserstrahl führt. Zwar geht dies zu Lasten der Schnelligkeit, dafür kann aber ein anderer Vorteil geltend gemacht werden. Denn der Laserstrahl trifft bei diesem Verfahren stets senkrecht auf das Photopolymer. Durch die exakte Strahlenauslenkung müssen dann keinerlei zusätzliche Maßnahmen im Hinblick auf eine etwaige Nachfokussierung ergriffen werden.
Unterverfahren Colamm-Verfahren
Das Colamm-Verfahren (hler: Computer Operated Laser Active Modelling Machine) wurde vom Unternehmen Mitsu entwickelt. Gegenüber dem klassischen Stereolithografie Verfahren kommt es dabei zur Anwendung einer verfahrungstechnischen Variante. So wird das Harz mit dem per Scannerspiegel gesteuerten Laser direkt von unten durch eine UV- transmittierende Trennscheibe hindurch belichtet. Dadurch benötigt das jeweilige Bauteil weitgehend keine extra anzufertigenden Stützkonstruktionen.