SLA Vs. FDM: Sammenligning av vanlige 3D -utskriftsteknologier

3D -utskriftsteknologi har utviklet seg til dags dato og har blitt en viktig styrke i produksjonsindustrien, og endrer måten produkter er designet og produsert på. Blant de mange 3D -utskriftsteknologiene er SLA (stereolitografi) og FDM (smeltet avsetningsmodellering) to ekstremt vanlige og mye brukte teknologier. SLA bruker ultrafiolette lasere for å bestrålte lysfølsomme harpikser og stivne dem lag for lag for å bygge tredimensjonale gjenstander. Denne teknologien kan produsere fine og komplekse gjenstander med ekstremt høy presisjon og glatte overflater, og kan bruke harpiksmaterialer i forskjellige farger og teksturer. FDM varmes opp og smelter plastfilamenter, og avsetter deretter materialene lag etter lag gjennom en ekstruder for å danne et objekt. Prinsippet er enkelt, utstyrskostnadene og materialkostnadene er relativt lave, og utskriftshastigheten er rask. Det er mye brukt i familier, skoleopplæring, produsentrom og liten industriproduksjon, men det er vanligvis dårligere enn SLA når det gjelder nøyaktighet og overflatekvalitet. Å forstå egenskapene, fordelene og begrensningene ved SLA og FDM er avgjørende for det rasjonelle utvalget av passende 3D -utskriftsteknologier i forskjellige bransjer og applikasjonsscenarier. Denne artikkelen vil foreta en grundig komparativ analyse av SLA og FDM, to vanlige 3D-utskriftsteknologier, for å ta bedre beslutninger i praktiske anvendelser.



Hva er forskjellen mellom SLA og FDM 3D -skriver?
1.Hva er en FDM 3D -skriver?
1.1Hvordan fungerer FDM 3D -skrivere?
2.Hva er en SLA 3D -skriver?
2.2Hvordan fungerer SLA 3D -skrivere?
3.Materialeegenskaper til SLA og FDM
4. Karakteristikker av SLA og FDM 3D -skrivere
4.1 Fisk av SLA 3D -skrivere
4.2 Fisk av FDM 3D -skrivere
5.Når å bruke SLA og FDM


1.Hva er en FDM 3D -skriver?

Fused Deposition Modelling (FDM), også kjent som Fused Filament Fabrication (FFF), er den vanligste 3D -utskriftsteknologien på markedet. Vanligvis er FDM 3D -skrivere utstyrt med enkelt- eller doble ekstruderere som er kompatible med termoplastiske filamenter. Filamentene lastes inn i maskinen gjennom materialspoler, smeltet og avsatt på en oppvarmet utskriftsplattform i henhold til en forhåndsinnstilt bane. Materialene avkjøles synkront under deponeringsprosessen og fester hverandre for å bygge en tredimensjonal del.
FDM -skrivere har forskjellige spesifikasjoner og forskjellige materialkompatibilitet, og prisklassen varierer fra US $ 5, 000 til US $ 500, 000. Gjeldende materialer inkluderer plast som ABS, ASA og PLA, mens noen mer avanserte 3D -skrivere begynner å tilby fylte karbonfiber og nylonmaterialer, som er sterkere og har lengre levetid.

1.1Hvordan fungerer FDM 3D -skrivere?
FDM, en av de tidligste formene for 3D -utskrift, ble oppfunnet av Scott Crump, en av grunnleggerne av Stratasys. Prinsippet er veldig enkelt, akkurat som å bruke en varm limpistol. En spole med termoplastisk glødetråd eller plast varmes opp til smeltepunktet. Den varme flytende plasten ekstruderes gjennom en dyse og danner et tynt enkelt lag på utskriftsplattformen langs x- og y -aksene. Dette laget avkjøles raskt og herder. Etter at hvert lag er fullført, senkes plattformen og mer smeltet plast avsettes, noe som gjør at delen vokser vertikalt langs Z -aksen.

2.Hva er en SLA 3D -skriver?

Stereolithography (SLA) kom inn i markedet på 1980 -tallet og ble raskt adoptert av et bredt spekter av serviceprodusenter og forbrukerproduktselskaper. I stedet for filamenter bruker SLA 3D-skrivere fotopolymerer, som er lysfølsomme materialer som endrer fysiske egenskaper når de blir utsatt for lys. I stedet for å jobbe gjennom en ekstruderingsdyse, bruker SLA -skrivere lasere for å stivne flytende harpiks i faste deler gjennom en prosess som kalles fotosering.
Denne unike utskriftsprosessen er i stand til å produsere høyoppløselige deler som er isotropiske og vanntette. Fotopolymerer er termosettmaterialer, noe som betyr at de reagerer forskjellig på termoplastiske materialer. I likhet med FDM er SLA -skrivere tilgjengelig i en rekke størrelser, materialkompatibilitet og prisområder.

2.2Hvordan fungerer SLA 3D -skrivere?
SLA bruker fotopolymerharpikser som råstoff for deler. Fotopolymerer krever intenst ultrafiolett lys fra en laser for å stille, som er kjernekonseptet med SLA. Byggingen skjer på en plattform nedsenket i harpiks. En laser over tanken, ledet av presisjonsspeil, kurerer væskeharpikslaget - etter - lag for å danne ønsket delform. For det første opprettes støttestrukturer for å feste delen til plattformen og gi riktig støtte. Etter hver passering bryter et gjenveksterblad harpiktens overflatespenning over delen og gir mer materiale. Delen er konstruert nedenfra og opp.

3.Materialeegenskaper til SLA og FDM

4. Karakteristikker av SLA og FDM 3D -skrivere

4.1 Fisk av SLA 3D -skrivere
Ultrahøy presisjon:

SLA -skrivere bruker ultrafiolett laserteknologi med ekstremt høy presisjon, og kan nøyaktig forme bittesmå funksjoner, med et prosesseringsnivå av finhet som kan nå tykkelsen på utskriftspapir. Når du lager deler med et stort antall fine strukturer, for eksempel mikrofluidiske enheter og delikate håndlagde modeller, kan den perfekt presentere alle detaljer, langt over overfor andre utskriftsteknologier.
Materialer av høy kvalitet:

Den bruker lysherdende harpiksmaterialer og blir raskt herdet og dannet av ultrafiolett stråling. Imidlertid er dette materialet et termosettingsmateriale, og delene som er laget er mer sprø enn termoplast. Når eksponeringstiden for ultrafiolette stråler øker, vil det ikke bare bli sprøtt, men kan også visne. Den faktiske levetiden handler generelt om 8-12 måneder, og den er stort sett egnet for kortvarig bruk eller engangsproduksjon.
Utmerket overflateflat:
Laghøyden på SLA -skrivere starter bare {{0}}. 004 tommer (0,102 mm), som er mye lavere enn lagets høydeområde for FDM. Dette gjør forbindelsen mellom lag under utskriftsprosessen ekstremt stram, og det er nesten ingen åpenbar laglinje. Overflaten på det trykte produktet er glatt og flatt, og kravene til høy overflatekvalitet kan oppnås uten kompleks post-polering.
Spesifikke applikasjonsfordeler:
SLA -skrivere har betydelige fordeler innen prototyping, da de raskt og nøyaktig kan transformere design til fysiske modeller, og oppfyller behovene til prototyping med høye krav til utseende og detaljer. Samtidig er SLA -skrivere også det beste valget når du lager små og komplekse deler med strenge krav til nøyaktighet og overflatekvalitet. Imidlertid er de ikke egnet for å trykke deler som må brukes i lang tid og blir ofte utsatt for stress.

4.2 Fisk av FDM 3D -skrivere
Rike materialer og lave kostnader:
FDM-skrivere bruker et bredt utvalg av termoplastiske materialer, inkludert ABS, PLA, PETG, TPU, og kan også bruke PP- eller karbonfylte materialer. Materialkostnadene er lave, og det er mange farger som ABS og PLA å velge mellom. Ingen maleri eller farging er nødvendig etter produksjon, og filamentmaterialer er vanligvis billigere enn harpikser som kreves for SLA.
Lav infrastrukturkostnad:
FDM krever nesten ingen ekstra infrastruktur bortsett fra selve maskinen. I motsetning til industrielle SLA-maskiner, som krever prosesseringsstasjoner for å fjerne ubesatt harpiks og UV etter herredømme for å låse inn mekaniske egenskaper, sparer FDM disse trinnene og reduserer kostnadene kraftig. FDM -utskriftsprogramvare støtter uthuling av deler under byggeprosessen og erstatter solid interiør med gitter, reduserer materialbruk og reduserer kostnadene.
Holdbare deler:
Når du bruker materialer som ABS eller nylon, er FDM -deler mer holdbare enn de som er laget av SLA. SLA -deler er følsomme for lys på grunn av måten de er produsert på, og de har en tendens til å visne og bli sprø når de blir utsatt for lys, mens FDM -deler ikke har dette problemet.
Det er utskriftsbegrensninger:
FDM -utskriftsretning har stor innvirkning på mekaniske egenskaper. Det er ingen overlapping mellom lag, og deler er utsatt for å bryte langs laglinjen. Når du designer, er det nødvendig å forstå styrken for å unngå at hovedkraften trekker lagene fra hverandre; Den estetiske ytelsen er ikke så god som andre 3D-utskriftsmetoder, laglinjen er åpenbar, og etterbehandling er ofte nødvendig; Wire-kjøling vil gi geometriske begrensninger, 90- gradvinkeldeler er utsatt for skjevhet, og lave vinkeloverheng er utsatt for skrelling, noe som resulterer i en grov overflate.

5.Når å bruke SLA og FDM

Introduser to tekniske funksjoner og gjeldende scenarier for å gi referanse for valg:

SLA -teknologi:
Basert på prinsippet om fotosering, brukes ultrafiolett laser for å kurere flytende harpiks for støping.
Fordeler:Høy presisjon, utmerket evne til å presentere komplekse og fin geometri og bittesmå funksjoner, glatt overflate nær tekstur av injeksjonsstøpte deler og rask kortvarig støping.
Gjeldende scenarier:produksjon av presisjonsdeler som smykkeprototyper og mikrofluidiske komponenter; lage prototyper eller muggsopp som viser utseendet til produkter, for eksempel prototyper for produktutseende og kunstskulpturmodeller; Passer for kortsiktig eller engangsbruk.

FDM -teknologi:
Oppvarming og ekstrudering av termoplastiske filamenter lag etter lag for å bygge gjenstander.
Fordeler:Rikt materialvalg og mange fargekombinasjoner; lave kostnader for skriverutstyr og forbruksvarer; Høy styrke og seighet av trykte deler.
Gjeldende scenarier:lage flere versjoner av prototyper i det tidlige stadiet av produktdesign; prosjekter med begrensede budsjetter eller som krever storstilt produksjon av deler; Produksjonsdeler med høye holdbarhetskrav som industrielle inventar og mekaniske deler.
Beslutningsråd:Velg SLA hvis du leter etter høy presisjon, vakker utseende og kort leveringstid; Velg FDM hvis du verdsetter materialmangfold, kostnadseffektivitet og delvis holdbarhet; Du kan også bruke dem i kombinasjon, for eksempel å bruke SLA for visningsprototyper og FDM for produksjonstestdeler.