SLA Vs. FDM: Сравняване на общи технологии за 3D печат

Досега се е развила 3D технологията за печат и се е превърнала в важна сила в производствената индустрия, променяйки начина, по който продуктите се проектират и произвеждат. Сред многото технологии за 3D печат, SLA (стереолитография) и FDM (моделиране на отлагане) са две изключително често срещани и широко използвани технологии. SLA използва ултравиолетови лазери за облъчване на фоточувствителни смоли и втвърдяване на слой по слой за изграждане на триизмерни обекти. Тази технология може да произвежда фини и сложни предмети с изключително висока точност и гладки повърхности и може да използва смоли материали с различни цветове и текстури. FDM загрява и разтопи пластмасови нишки и след това отлага слоя на материалите чрез слой през екструдер, за да образува обект. Принципът му е прост, цената на оборудването и разходите за материали са сравнително ниски, а скоростта на печат е бърза. Той се използва широко в семейства, училищно образование, пространства за производители и малко индустриално производство, но обикновено е по -нисък от SLA по отношение на точността и качеството на повърхността. Разбирането на характеристиките, предимствата и ограниченията на SLA и FDM е от решаващо значение за рационалния подбор на подходящи 3D технологии за печат в различни индустрии и сценарии на приложение. Тази статия ще извърши задълбочен сравнителен анализ на SLA и FDM, две общи технологии за 3D печат, така че да се вземат по-добри решения в практическите приложения.



Каква е разликата между SLA и FDM 3D принтер?
1. Какво е FDM 3D принтер?
1.1 Как работят FDM 3D принтерите?
2.Какво е SLA 3D принтер?
2.2 Как работят SLA 3D принтерите?
3. Основни свойства на SLA и FDM
4. ШАРАКТИСТИКА НА SLA и FDM 3D принтери
4.1 ФЕТУРИ НА SLA 3D ПРИНТЕРИ
4.2 ФЕТУРИ НА FDM 3D ПРИНТЕРИ
5. Когато използвате SLA и FDM


1. Какво е FDM 3D принтер?

Моделирането на слети отлагане (FDM), известно още като Fisted Filament Falceation (FFF), е най -често срещаната технология за 3D печат на пазара. Обикновено FDM 3D принтерите са оборудвани с единични или двойни екструдери, които са съвместими с термопластични нишки. Нишките се зареждат в машината чрез материални макари, разтопяват се и се отлагат върху отопляема печатната платформа според предварително зададена траектория. Материалите се охлаждат синхронно по време на процеса на отлагане и се придържат един към друг, за да се изгради триизмерна част.
FDM принтерите имат различни спецификации и различна съвместимост на материалите, а ценовият диапазон варира от $ 5, 000 до $ 500, 000. Приложимите материали включват пластмаси като ABS, ASA и PLA, докато някои по -модерни 3D принтери започват да предлагат пълни въглеродни влакна и найлонови материали, които са по -силни и имат по -дълъг експлоатационен живот.

1.1 Как работят FDM 3D принтерите?
FDM, една от най -ранните форми на 3D печат, е изобретен от Скот Кръмп, един от основателите на Stratasys. Принципът е много прост, точно както използването на пистолет за горещо лепило. Загряща се макара от термопластична нишка или пластмаса до точката на топене. Горещата течна пластмаса се екструдира през дюза и образува тънък единичен слой на платформата за печат по осите X и Y. Този слой бързо се охлажда и се втвърдява. След като всеки слой приключи, платформата се спуска и се отлага по -разтопена пластмаса, което кара частта да расте вертикално по оста Z.

2.Какво е SLA 3D принтер?

Стереолитографията (SLA) навлезе на пазара през 80 -те години на миналия век и бързо беше приета от широк спектър от производители на услуги и компании за потребителски продукти. Вместо нишки, SLA 3D принтерите използват фотополимери, които са светлинни материали, които променят физическите свойства, когато са изложени на светлина. Вместо да работят през екструзионна дюза, SLA принтерите използват лазери, за да втвърдят течната смола в твърди части чрез процес, наречен фотокуриране.
Този уникален процес на печат е в състояние да произвежда части с висока разделителна способност, които са изотропни и водоустойчиви. Фотополимерите са терморезирани материали, което означава, че реагират различно на термопластичните материали. Подобно на FDM, SLA Printers се предлагат в различни размери, съвместимост на материалите и ценови диапазони.

2.2 Как работят SLA 3D принтерите?
SLA използва фотополимерни смоли като суровина за части. Фотополимерите изискват интензивна ултравиолетова светлина от лазер, за да се настрои, което е основната концепция на SLA. Свикването се случва на платформа, потопена в смола. Лазер над резервоара, ръководен от прецизни огледала, лекува слоя с течна смола - чрез - слой, за да образува желаната форма на част. Първо, структурите за поддръжка се създават, за да закрепят частта към платформата и да осигурят правилна поддръжка. След всеки пропуск, острието за възстановяване разбива повърхностното напрежение на смолата над частта и доставя повече материал. Частта е конструирана отдолу нагоре.

3. Основни свойства на SLA и FDM

4. ШАРАКТИСТИКА НА SLA и FDM 3D принтери

4.1 ФЕТУРИ НА SLA 3D ПРИНТЕРИ
Ултра-висока точност:

SLA Printers използват ултравиолетова лазерна технология с изключително висока точност и могат точно да оформят малки функции, с ниво на обработка на финост, което може да достигне дебелината на печатащата хартия. Когато правите части с голям брой фини структури, като микрофлуидни устройства и деликатни ръчно изработени модели, той може перфектно да представи всеки детайл, далеч надвишаващ други технологии за печат.
Висококачествени материали:

Той използва светлинни смоли материали и бързо се втвърдява и образува чрез ултравиолетово излъчване. Този материал обаче е термореактивен материал, а направените части са по -крехки от термопластиката. С увеличаването на времето на експозиция на ултравиолетови лъчи, той не само ще стане чупливо, но и може да избледнее. Действителният живот на експлоатацията обикновено е около 8-12 месеца и е най-подходящ за краткосрочна употреба или еднократно производство.
Отлична повърхностна плоскост:
Височината на слоя на SLA принтери започва само {{0}}. 004 инча (0,102 mm), което е много по -ниско от диапазона на височината на слоя на FDM. Това прави връзката между слоевете по време на процеса на печат изключително стегната и почти няма очевидна линия на слоя. Повърхността на отпечатания продукт е гладка и плоска, а високите изисквания за качество на повърхността могат да бъдат постигнати без сложно след полиране.
Специфични предимства на приложението:
SLA Printers имат значителни предимства в областта на прототипирането, тъй като те могат бързо и точно да трансформират дизайните във физически модели, отговарящи на нуждите на прототипирането с високи изисквания за външен вид и детайли. В същото време принтерите на SLA също са най -добрият избор при изготвяне на малки и сложни части със строги изисквания за точност и качество на повърхността. Те обаче не са подходящи за отпечатване на части, които трябва да се използват дълго време и често са подложени на стрес.

4.2 ФЕТУРИ НА FDM 3D ПРИНТЕРИ
Богати материали и ниска цена:
FDM Printers използват голямо разнообразие от термопластични материали, включително ABS, PLA, PETG, TPU, а също така могат да използват PP или изпълнени с въглерод материали. Материалната цена е ниска и има много цветове като ABS и PLA, от които да избирате. След производството не се изисква боядисване или боядисване, а нишките материали обикновено са по -евтини от смолите, необходими за SLA.
Ниска цена на инфраструктурата:
FDM не изисква почти никаква допълнителна инфраструктура, освен самата машина. За разлика от индустриалните SLA машини, които изискват станции за обработка, за да премахнат незавършената смола и UV след втвърдяването, за да се заключат механичните свойства, FDM спестява тези стъпки и значително намалява разходите. Софтуерът за печат на FDM поддържа издълбаване на части по време на процеса на изграждане и подмяна на солидни интериори с решетки, намаляване на използването на материали и намаляване на разходите.
Трайни части:
Когато използвате материали като ABS или найлон, FDM частите са по -издръжливи от тези, направени от SLA. Частите на SLA са чувствителни към светлината поради начина, по който са произведени, и те са склонни да избледняват и да станат крехки, когато са изложени на светлина, докато FDM частите нямат този проблем.
Има ограничения за печат:
Посоката на печат на FDM оказва голямо влияние върху механичните свойства. Няма припокриване между слоевете и части са склонни да се разпадат по линията на слоя. При проектиране е необходимо да се разбере посоката на силата, за да се избегне основната сила, като раздели слоевете; Естетичната производителност не е толкова добра, колкото другите 3D методи за печат, слоевата линия е очевидна и често се изисква след обработка; Охлаждането на проводниците ще доведе до геометрични ограничения, 90- градусовите ъглови части са предразположени към изкривяване, а надвесите с нисък ъгъл са предразположени към отлепване, което води до груба повърхност.

5. Когато използвате SLA и FDM

Въведете две технически характеристики и приложими сценарии, за да предоставите справка за подбор:

SLA технология:
Въз основа на принципа на фотокуриране, ултравиолетовият лазер се използва за лечение на течна смола за формоване.
Предимства:Висока прецизност, отлична способност за представяне на сложна и фина геометрия и малки характеристики, гладка повърхност, близка до текстурата на части, формовани в инжектиране, и бързо краткосрочно формоване.
Приложими сценарии:производствени прецизни части като прототипи на бижута и микрофлуидни компоненти; Извършване на прототипи или форми, които показват появата на продукти, като прототипи на външния вид на продукта и модели на арт скулптура; Подходящ за краткосрочна или еднократна употреба.

FDM технология:
Нагряване и екструдиране на термопластични нишки слой по слой за изграждане на предмети.
Предимства:Избор на богат материал и много цветови комбинации; ниска цена на оборудването и консумативите на принтера; Висока якост и здравина на отпечатаните части.
Приложими сценарии:Изготвяне на множество версии на прототипи в ранния етап на дизайна на продукта; проекти с ограничени бюджети или изискване на мащабно производство на части; Производство на части за крайно използване с високи изисквания за издръжливост като промишлени тела и механични части.
Съвети за вземане на решения:Изберете SLA, ако търсите висока точност, красив външен вид и кратко време за доставка; Изберете FDM, ако оценявате материалното разнообразие, ефективността на разходите и издръжливостта на части; Можете също така да ги използвате в комбинация, като например използване на SLA за дисплейни прототипи и FDM за производствени тестови части.