FDM срещу SLA 3D печат: Какви са разликите?

Бърз преглед:

Как работи FDM 3D печатът

Моделиране на стопено отлагане, или FDM, използва непрекъсната нишка от термопластичен материал, която се нагрява до полуразтопено състояние и се екструдира прецизно слой по слой, за да се изгради отпечатаният обект. Филаментни материали като ABS и PLA се използват често в FDM машините.

Дюзата на печатащата глава се движи хоризонтално и вертикално въз основа на данните за напречното сечение на CAD модела, като отлага и втвърдява разтопения филамент по траекторията на инструмента, преди да се придвижи нагоре и да повтори процеса. Могат да се изградят и по-късно да се премахнат опорни конструкции, за да се покрият пролуки и надвеси. Сравнително простият механичен процес на FDM принтерите допринася за достъпността и достъпността както за обикновени потребители, така и за бизнеса.

Как работи SLA 3D печатът

Стереолитография представлява една от най-ранните технологии за 3D печат. Днешните SLA принтери изграждат обекти от фоточувствителна течна смола, съхранявана във вани. Ултравиолетов лазер прецизно проследява напречното сечение на... модел, което води до втвърдяване на смолата.

След това платформата за изработка се повдига, за да може течната смола да се стича отдолу и да се подготви за втвърдяване на следващия слой. Невтвърдената смола остава незасегната и може да се използва повторно.Някои достъпни SLA машини използват LCD-маскирано втвърдяване вместо лазери за лесна работа. Поддържащите структури улесняват образуването на надвеси, но оставят забележими белези, ако не бъдат отстранени правилно след печат. Като цяло, SLA процесът осигурява изключително гладки повърхностни покрития.

Качество и резолюция на печат: SLA печели пред FDM

Що се отнася до качеството на производството и прецизността, SLA 3D печатът очевидно превъзхожда FDM моделите, безспорно. SLA използва своя механизъм за втвърдяване със свръхфина смола, за да постигне изключително висока резолюция на печат до 25-50 микрона аксиално. Плавни извити геометрии и миниатюрни детайли могат да бъдат възпроизведени с лекота. FDM се затруднява да надхвърли 150 микрона поради ширината на отлагане на филамента.

Повърхностното покритие също така осветява стъпаловидните линии на слоевете на FDM в сравнение с гладката еднородност на SLA. Течната смола прецизно възпроизвежда контурите за професионално качество на повърхността. Само щателната последваща обработка може да изглади видимите слоеве на FDM до качество, близко до SLA, увеличавайки усилията на потребителя. За приложения, където нюансираната точност и атрактивните визуални ефекти са от значение, SLA триумфира пред FDM за предоставяне на изключителна резолюция на печат.

Материали и издръжливост: FDM и SLA показват смесени резултати

Гамата от материали, съвместими със SLA и FDM, разкрива уникални предимства, специфични за всяка технология. Фотополимерите, използвани в SLA 3D принтерите, предлагат изключителна точност, качество на повърхността, гладко боравене и леки свойства, но за сметка на издръжливостта. Епоксидните смоли и акрилатите отговарят на нуждите на концептуалното моделиране, но не им достига здравина при реални натоварвания. Термопластите като ABS и PLA в FDM се радват на превъзходна адхезия на слоевете и механични характеристики, докато PETG и найлоните разширяват химичните, температурните и якостните си граници.

Нарастващото инженерно качество на материалите на FDM осигурява гъвкавостта да издържат на различни работни условия, допълнена от вродената абсорбция на удари на слоестата структура. Това дава предимство на FDM за производство на издръжливи части за крайна употреба, докато SLA е привлекателен там, където визуалното качество и геометричната сложност надделяват над изискванията за сурова здравина.

Скорост и пропускателна способност: FDM и SLA показват паритет

Съвременните FDM и SLA 3D печатни платформи се отличават с оптимизирани скорости на изработка, способни да произвеждат бързо отпечатъци с минимален компромис с качеството. Висококачествените SLA устройства за производство, като Form 3B, се отличават със скорости на печат до 20 см на час при аксиална резолюция от 25 микрона. Еквивалентни настолни FDM опции, като Ultimaker S5, се справят със скорости на печат над 24 кубически сантиметра на час при сравнимо качество. CUSTOM настройките позволяват настройване на височината на слоя и запълването спрямо компромисите с качеството.

По отношение на чистата скорост, SLA може да претендира за незначително предимство пред FDM, особено за печат с пълен обем. Включването на подготовка за печат и последваща обработка обаче може да изравни общото време за производство. По-големите платформи вече позволяват непрекъснато производство чрез автоматизирано подреждане на заданията. Като цяло, и двата метода осигуряват задоволителна скорост и ефективност за повечето приложения. Мащабът и оптимизацията на заданията за печат влияят върху наблюдаваните разлики в производителността.

Съображения за разходи: краткосрочни срещу дългосрочни разходи

Разходите за притежание играят ключова роля, когато внедряване на възможности за 3D печат, независимо дали е за любители или промишлени цели. Разходите за машини, оперативните разходи и поддръжката заслужават еднакво внимание, както и производителността на сглобяването. По отношение на първоначалната покупна цена, FDM принтери за начинаещи на дребно под $300 докато стартовите SLA машини достигат минимум над 1000 долара. Високопроизводителните индустриални платформи лесно надхвърлят 100 000 долара.

Въпреки това, SLA обръща уравнението с течение на времето чрез по-ниски цени на смолата, което компенсира инвестициите в оборудване по-бързо. Инженерните термопласти все още претендират за 4 пъти по-висока цена на обем в сравнение с течната смола.Разходите за енергия, резервни части и труд също са по-ниски за по-опростената система на SLA. Оптимизираните работни процеси използват скоростта на SLA, за да увеличат максимално приходите от бързото производство. За бизнеса намалената обща цена на притежание (TCO) и периодът на рентабилност стимулират приемането на FDM. Любителите се радват на по-ниските начални разходи.

Лесно усвояване: FDM технологията е по-подходяща за начинаещи

Особено за новодошлите, FDM принтери предлагат по-добри перспективи за лесно приемане и експлоатация. Техните безопасни материали, по-простата механика и надеждността при продължителна работа без надзор вдъхват увереност. Начинаещите потребители в училищата и домакинствата намират достатъчна гъвкавост при изработката без прекомерно настройване. Допълнителните съображения за безопасност на SLA относно фоточувствителните смоли и почистващия апарат могат да увеличат кривата на обучение. Ограничените материали и потенциалът за повреда на опорите също създават нежелана сложност.

Въпреки това, SLA се радва на по-утвърдени онлайн платформи за отстраняване на проблеми, тъй като технологията е много по-стара и има опит. общност и база от знания, от която да се възползвате. Добре документираните системни нюанси правят напредъка в процеса на обучение удобен. SLA обаче продължава да изисква повече практическо участие за успешен печат в сравнение с все по-автоматизираните FDM системи. За тези, които могат да инвестират време, SLA възнаграждава с превъзходно качество на печат.

Надеждност и поддръжка: FDM издържа по-добре с течение на времето

При ежедневна работа в продължение на месеци интензивна употреба, FDM принтерите обикновено издържат по-добре в сравнение с по-капризните SLA машини. Относителната простота на FDM, основана на здрава подвижна портална система, намалява потенциалните точки на повреда чрез ограничено излагане на компонентите на напрежение. Строгите допуски за филаменти предотвратяват заклинване и блокиране на дюзи в сравнение с работата със SLA смола. FDM материалите също така издържат на продължително излагане на околната среда след отпечатване, без да се влошават.

Въпреки това, FDM все още изисква постоянна фина настройка на осите, ремъците и горещите части, за да се поддържа прецизността на печат. Металните части се износват с времето. Оптиката на SLA се влошава рязко от околния прах или смола, проникващи в системата, което изисква щателно наблюдение за дълготрайността на лазера/LCD панела. Като цяло, прощаващият характер на FDM е подходящ за по-невнимателни потребители, както в случайни, така и в индустриални системи. Но спазването на процедурите за превантивна и коригираща поддръжка на всяка технология води до години на производителност.

Приложения, показващи силните страни на FDM и SLA 3D печата

Сравняването на приложенията на FDM и SLA в различните индустрии подчертава къде всеки процес превъзхожда другия за специализирани нужди:

• Моделиране на концепции: Изключителната повърхностна обработка и микропрецизността на SLA дават възможност на продуктовите дизайнери да създават прототипи, съответстващи на производствената естетика, за ергономична оценка и маркетинг. Визуализацията на частите на двигателя се извършва за концептуално тестване.
• Инструментална екипировка и леене: За инструментални форми от всякакъв размер, SLA формите съчетават наномащабната геометрия и химическата/термична устойчивост по време на леене на метални, пластмасови или композитни крайни части по рентабилен начин.
• Автомобилна индустрия: Функционални автомобилни части, блестящи от задните светлини до вентилационните отвори, постигат гладка здравина чрез FDM инженерни термопласти, допълнени от автоматизирано производство без ръце. Персонализирани педали и скоростни кутии се монтират лесно.
• Аерокосмическа индустрия: Със сертифицирани материали и огромни обеми на производство, FDM позволява производството на леки компоненти за самолети, като вътрешни решетки и въздуховоди, устойчиви на високи вибрации и надморска височина.
• Здравеопазване: Използвайки биосъвместима смола, SLA безупречно произвежда персонализирани протези, слухови апарати, протези и импланти, подобрявайки пригодността и възстановяването на пациента.
• Образование: Широката гама от материали, безопасността в офиса и механичната простота на FDM позволяват практическо ангажиране на студентите за приложно STEM обучение чрез разпечатки, отразяващи теорията на курса.

Въпреки че днешните FDM и SLA технологии продължават да запълват празнината във възможностите чрез постоянни иновации, присъщите им механични различия водят до предимства, уникални за всяка техника. Вземането предвид на качеството на печат, материалите, оперативните разходи и работния процес позволява да се определи най-интелигентният метод за 3D печат за всяко приложение.

Заключение

Когато избирате между FDM и SLA, внимателно претеглете личните или бизнес приоритети, като точност, материални нужди, оперативни разходи и лекота на внедряване, вместо да обявявате едното за строго превъзходно. И двете демонстрират предимства в правилните приложения - SLA за несравнима плавност и детайлност, FDM за достъпност и разнообразни материали. Анализирайте ключови критерии спрямо случаите на употреба, за да съпоставите изискванията с възможностите на процеса, като разберете присъщите компромиси. Тъй като FDM и SLA продължават да се развиват чрез непрекъснати иновации, техните допълващи се силни страни издълбават отделни ниши, насърчавайки специализацията пред конкуренцията в разрастващата се индустрия за 3D печат. Идентифицирането на идеални синергии между приоритетите и предимствата на процеса максимизира ползите от двата технологични пътя.

Прочетете още

• QIDI TECH представя нови 3D принтери на TCT Asia
• Нова глава на QIDISlicer
• Препоръки за платен софтуер за моделиране