SLA VS. FDM: Primerjava skupnih tehnologij 3D tiskanja

Tehnologija 3D tiskanja se je do danes razvila in je postala pomembna sila v proizvodni industriji, kar spreminja način oblikovanja in izdelave izdelkov. Med številnimi tehnologijami 3D -tiskanja sta SLA (stereolitografija) in FDM (modeliranje nanašanja z spojenjem) dve izjemno pogosti in široko uporabljeni tehnologiji. SLA uporablja ultravijolične laserje za obsevanje fotosenzibilnih smol in jih utrdi plast po plasti za izdelavo tridimenzionalnih predmetov. Ta tehnologija lahko ustvari fine in zapletene predmete z izjemno visoko natančnostjo in gladkimi površinami ter lahko uporablja materiale smole različnih barv in tekstur. FDM segreva in stopi plastične filamente, nato pa materiale nalaga plast po plasti skozi ekstruder, da tvori predmet. Njeno načelo je preprosto, stroški opreme in materialni stroški so razmeroma nizki, hitrost tiskanja pa hitra. Široko se uporablja v družinah, šolskem izobraževanju, prostorih za proizvajalce in majhni industrijski proizvodnji, vendar je običajno slabši od SLA glede na natančnost in kakovost površine. Razumevanje značilnosti, prednosti in omejitev SLA in FDM je ključnega pomena za racionalno izbiro ustreznih tehnologij 3D tiskanja v različnih panogah in scenarijih uporabe. Ta članek bo izvedel poglobljeno primerjalno analizo SLA in FDM, dve skupni tehnologiji 3D tiskanja, da bi sprejemali boljše odločitve v praktičnih aplikacijah.



Kakšna je razlika med SLA in 3D tiskalnikom FDM?
1.Kaj je 3D tiskalnik FDM?
1.1Kako delajo FDM 3D tiskalniki?
2.Kaj je 3D tiskalnik SLA?
2.2Kako delajo SLA 3D tiskalniki?
3.Materialne lastnosti SLA in FDM
4.Parakteristike 3D tiskalnikov SLA in FDM
4.1Features SLA 3D tiskalnikov
4.2Features FDM 3D tiskalnikov
5. Ko uporabljate SLA in FDM


1.Kaj je 3D tiskalnik FDM?

Modeliranje zlivanja nalaganja (FDM), znano tudi kot izdelava Fused Filament (FFF), je najpogostejša tehnologija 3D tiskanja na trgu. Običajno so FDM 3D tiskalniki opremljeni z enojnimi ali dvojnimi ekstruderji, ki so združljivi s termoplastičnimi nitkami. Filamente se naložijo v stroj z materialnimi tuljavami, topljenimi in nanesenimi na ogrevani tiskarski platformi v skladu s prednastavljeno potjo. Materiali se med postopkom nanašanja sinhrono ohladijo in se med seboj držijo, da bi zgradili tridimenzionalni del.
FDM tiskalniki imajo različne specifikacije in različne združljivosti materiala, cenovni razpon pa se giblje od $ 5, 000 do $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $, 000. Veljavni materiali vključujejo plastiko, kot so ABS, ASA in PLA, medtem ko nekateri naprednejši 3D tiskalniki začenjajo ponujati napolnjene materiale iz ogljikovih vlaken in najlonov, ki so močnejši in imajo daljšo življenjsko dobo.

1.1Kako delajo FDM 3D tiskalniki?
FDM, eno najzgodnejših oblik 3D tiskanja, je izumil Scott Crump, eden od ustanoviteljev Stratasys. Načelo je zelo preprosto, tako kot uporaba pištole za vroče lepilo. Na tališče se segreva tuljava termoplastične filamente ali plastike. Vroča tekoča plastika se ekstrudira skozi šobo in tvori tanko eno plast na tiskalni ploščadi vzdolž osi x in y. Ta plast se hitro ohladi in strdi. Po zaključku vsake plasti se platforma spusti in odloži več staljene plastike, zaradi česar del navpično raste vzdolž zsi z.

2.Kaj je 3D tiskalnik SLA?

Stereolitografija (SLA) je na trg vstopila v osemdeseta leta in jo je hitro sprejela široka paleta proizvajalcev storitev in podjetij za potrošniške izdelke. Namesto filamentov SLA 3D tiskalniki uporabljajo fotopolimere, ki so svetlobne materiale, ki spreminjajo fizične lastnosti, ko so izpostavljeni svetlobi. Namesto da bi delali skozi ekstruzijsko šobo, SLA tiskalniki uporabljajo laserje za utrjevanje tekoče smole v trdne dele s postopkom, imenovanim fotografiranje.
Ta edinstven postopek tiskanja je sposoben izdelati dele z visoko ločljivostjo, ki so izotropni in vodoodporni. Fotopolimeri so termosetni materiali, kar pomeni, da na termoplastične materiale reagirajo drugače. Podobno kot FDM so tudi tiskalniki SLA na voljo v različnih velikostih, združljivosti materiala in cenovnih cenovnih območjih.

2.2Kako delajo SLA 3D tiskalniki?
SLA uporablja fotopolimerne smole kot surovine za dele. Fotopolimeri zahtevajo intenzivno ultravijolično svetlobo od laserja, ki je temeljni koncept SLA. Zgradba se pojavlja na platformi, potopljeni v smolo. Laser nad rezervoarjem, ki ga vodijo natančna ogledala, ozdravi plast tekočine smole - s - plastjo, da tvori želeno obliko dela. Prvič, podporne strukture so ustvarjene za pritrditev dela na platformo in zagotavljanje ustrezne podpore. Po vsakem prehodu rezilo za obnovo razbije površinsko napetost smole nad delom in dobavlja več materiala. Del je zgrajen od spodaj navzgor.

3.Materialne lastnosti SLA in FDM

4.Parakteristike 3D tiskalnikov SLA in FDM

4.1Features SLA 3D tiskalnikov
Ultra visoka natančnost:

Tiskalniki SLA uporabljajo ultravijolično lasersko tehnologijo z izjemno veliko natančnostjo in lahko natančno oblikujejo drobne lastnosti, s stopnjo finosti obdelave, ki lahko doseže debelino tiskarskega papirja. Pri izdelavi delov z velikim številom finih struktur, kot so mikrofluidne naprave in občutljivi ročno izdelani modeli, lahko popolnoma predstavljajo vsako podrobnost, ki presega druge tiskarske tehnologije.
Kakovostni materiali:

Uporablja materiale za namakanje smole in je hitro ozdravljen in oblikovan z ultravijoličnim sevanjem. Vendar je ta material termosetski material, izdelani deli pa so bolj krhki kot termoplastika. Ko se čas izpostavljenosti ultravijoličnim žarkom povečuje, ne bo le postalo krhka, ampak lahko tudi zbledi. Dejanska življenjska doba je na splošno približno 8-12 mesece in je večinoma primeren za kratkotrajno uporabo ali enkratno proizvodnjo.
Odlična površinska ploščat:
Višina sloja tiskalnikov SLA se začne samo pri {0}}}}. 004 palcev (0,102 mm), kar je veliko nižje od območja višine plasti FDM. Zaradi tega je povezava med plastmi med postopkom tiskanja izjemno tesna in skoraj ni očitne plasti. Površina tiskanega izdelka je gladka in ravna, potrebe po kakovosti površine pa je mogoče doseči brez zapletenega post-proliranja.
Posebne prednosti aplikacije:
Tiskalniki SLA imajo na področju prototipov pomembne prednosti, saj lahko hitro in natančno preoblikujejo modele v fizične modele in ustrezajo potrebam prototipov z visokimi zahtevami za videz in podrobnosti. Hkrati so tiskalniki SLA tudi najboljša izbira pri izdelavi majhnih in zapletenih delov s strogimi zahtevami o natančnosti in kakovosti površine. Vendar niso primerni za tiskarske dele, ki jih je treba uporabljati dolgo časa in so pogosto podvrženi stresu.

4.2Features FDM 3D tiskalnikov
Bogati materiali in nizki stroški:
FDM tiskalniki uporabljajo najrazličnejše termoplastične materiale, vključno z ABS, PLA, PETG, TPU in lahko uporabljajo tudi materiale PP ali ogljik. Stroški materiala so nizki, na izbiro pa je veliko barv, kot sta ABS in PLA. Po proizvodnji ni potrebno barvanje ali barvanje, materiali za nitke pa so običajno cenejši od smol, potrebnih za SLA.
Nizki stroški infrastrukture:
FDM skoraj ne potrebuje dodatne infrastrukture, razen samega stroja. Za razliko od industrijskih strojev SLA, ki potrebujejo predelovalne postaje, da odstranijo nepremagljivo smolo in UV po nabitju, da se zaklenejo v mehanske lastnosti, FDM prihrani te korake in močno zmanjša stroške. Programska oprema za tiskanje FDM podpira iztrganje delov med postopkom izdelave in nadomešča trdno notranjost z rešetkami, zmanjšanje porabe materiala in zmanjšanje stroškov.
Trpežni deli:
Pri uporabi materialov, kot sta ABS ali najlon, so deli FDM bolj trpežni kot tisti, ki jih izdeluje SLA. Deli SLA so občutljivi na svetlobo zaradi načina izdelave in ponavadi zbledijo in postanejo krhki, ko so izpostavljeni svetlobi, medtem ko deli FDM nimajo te težave.
Obstajajo omejitve tiskanja:
Smer tiskanja FDM močno vpliva na mehanske lastnosti. Med plastmi se ni prekrivanja, deli pa so nagnjeni k prelomu po črti plasti. Pri načrtovanju je treba razumeti smer sile, da se izognete glavni sili, ki razgradi plasti; Estetska zmogljivost ni tako dobra kot druge metode 3D tiskanja, linija plasti je očitna in pogosto je potrebno naknadno obdelavo; Hlajenje žice bo povzročilo geometrijske omejitve, 90- kotni deli so nagnjeni k upogibanju, previsoki previsi pa so nagnjeni k luščenju, kar ima za posledico grobo površino.

5. Ko uporabljate SLA in FDM

Uvedite dve tehnični funkciji in ustrezne scenarije, da zagotovite referenco za izbiro:

SLA tehnologija:
Na podlagi načela fotografiranja se ultravijolični laser uporablja za zdravljenje tekoče smole za oblikovanje.
Prednosti:Visoka natančnost, odlična sposobnost predstavitve zapletene in fine geometrije ter drobnih lastnosti, gladke površine blizu teksture oblikovanih delov in hitro kratkotrajno oblikovanje.
Veljavni scenariji:izdelava natančnih delov, kot so prototipi nakita in mikrofluidne komponente; izdelava prototipov ali kalupov, ki prikazujejo videz izdelkov, kot so prototipi videza izdelka in modeli umetniške skulpture; Primerno za kratkoročno ali enkratno uporabo.

Tehnologija FDM:
Ogrevanje in ekstrudiranje termoplastičnih nitk ogrevanja s plastjo za izdelavo predmetov.
Prednosti:bogata izbira materiala in številne barvne kombinacije; nizki stroški opreme za tiskalnik in potrošni materiali; Visoka moč in žilavost tiskanih delov.
Veljavni scenariji:izdelava več različic prototipov v zgodnji fazi oblikovanja izdelkov; projekti z omejenimi proračuni ali zahtevajo obsežno proizvodnjo delov; Izdelava delov končne uporabe z visoko trajnostjo, kot so industrijske napeljave in mehanski deli.
Nasveti za odločanje:Izberite SLA, če iščete visoko natančnost, lep videz in kratki čas dostave; Izberite FDM, če cenite materialno raznolikost, stroškovno učinkovitost in trajnost dela; Uporabite jih lahko tudi v kombinaciji, na primer uporaba SLA za prototipe zaslona in FDM za proizvodne testne dele.