SLA vs. FDM:比较常见的3D打印技术
增材制造,特别是现代制造3 d打印技术自1983年开始发展以来,它已经走过了漫长的道路。如今的3d打印部件可以实现高分辨率和高公差。两种比较常见的技术是有限元(SLA)和熔融沉积建模(FDM)。虽然两者都出现在20世纪80年代,但它们使用明显不同的方法来制造零件,因此,最终零件各自提供不同的好处。
SLA是如何工作的?
SLA使用光聚树脂作为其部件的原材料。光聚合物需要来自激光的强烈紫外线才能固化,这就是SLA背后的核心思想。建筑是在树脂浸没的平台上进行的。一个激光装置位于容器上方,在精密反射镜的引导下,将液体树脂熔合,一次一层硬化,以达到所需的零件形状。支撑结构是创建的第一层,确保部件牢固地固定在平台上并得到充分的支持。每通过一次,一个重压叶片打破树脂表面张力以上的部分。然后从下往上建造这个部件。
FDM是如何工作的?
FDM是3D打印最早的形式之一,由Stratasys的创始人之一斯科特·克伦普发明。概念很简单——很像使用热胶枪。热塑性纤维或塑料线轴被加热到熔点。热的液体塑料通过喷嘴在构建平台上沿X轴和Y轴形成薄的单层。这一层很快冷却变硬。随着每一层的完成,平台降低,并沉积额外的熔融塑料,垂直(沿Z轴)生长部分。
SLA和FDM的材料特性
过程 | 工作原理 | 强度 | 完成 | 常见的材料 |
---|---|---|---|---|
SLA | Laser-cured光敏聚合物 | 2500 - 10000 (psi) 17.2 - -68.9 (MPa) |
添加层为0.002-0.006英寸。(0.051 - -0.152毫米)典型 | 类似于ABS, PC和PP的热塑性光敏聚合物 |
FDM | 熔融挤出 | 5200 - 9800 (psi) 35.9 - -67.6 (MPa) |
0.005-0.013英寸的添加层。(0.127 - -0.330毫米)典型 | Abs, pc, pc / Abs, ppsu, peek, ultem |
这两种技术都不能制造出像注塑成型那样坚固的零件,但它们适用于快速成型。SLA的薄层和层之间的强粘合使其部件更光滑,沿着Z轴(构建的方向)有最小的条纹。
SLA的考虑
如果细节和表面光洁度对您的零件很重要,那么SLA轻松击败FDM。在某种程度上,由于其根植于激光技术,SLA部件可以提供令人难以置信的精细细节,但价格具有竞争力。此外,SLA紫外光固化工艺避免了由热压缩先前绘制的层引起的FDM问题。同样重要的是,SLA提供了许多额外的功能完成选择,如染色和变形。
对于SLA,有三个分辨率水平从中选择,范围从0.004英寸。(0.1016毫米)至0.001英寸。(0.0254mm)为层厚。选择其中一种不仅会影响零件质量,还会影响制造时间。最小特征尺寸可以小到0.0025英寸。(0.0635mm)在XY平面和0.008英寸。(0.2032mm)。
SLA部件的一个重要问题是它们对光的敏感性。作为光聚合物,它们可以在暴露于紫外线(如阳光)下降解。添加一层保护涂层可以减缓这一过程。
MicroFine™是Protolabs独有的灰色和绿色材料。这种类似abs的微分辨率材料可以打印极薄的层:只有0.001英寸。(0.0254毫米)。这种精度是构建具有许多小特征细节的部件的先决条件,并且经常用于小型和高度精确的医疗部件。
FDM的考虑
FDM使用工程级材料(见上图),并提供一系列颜色选择。对于一些FDM打印机,零件可以大到427英寸。x153英寸。x172英寸。(10,845.8毫米x3,886.2毫米x4,368.8毫米)。本质上,它取决于构建空间的大小。此外,FDM部件价格适中,使其成为爱好者,牙科诊所和教室的理想选择。
FDM的公差取决于机器的设置方式,但可以小到+/-0.0035英寸。(+ / - -0.0015毫米)。层的厚度取决于你使用的材料,有些打印机可以打印到0.001英寸的厚度。(0.0254mm),尽管这将导致较长的打印时间,可能不可能与较大的部件。
由于温度会影响芯材,FDM零件的外边缘会出现波纹,因为新层会落在之前的层上。这些z轴问题也会导致构建中的弱点。所以,一个零件的强度完全取决于它的制造方向。
FDM不能很好地处理宽而平的区域,并且难以打印尖角,因此在设计中添加鱼片是有意义的。由于所有这些原因,当精度和表面光洁度不重要时,使用FDM进行原型设计效果很好。
虽然FDM的成本较高,但SLA还是很有竞争力的,尤其是对于设计复杂的化妆品原型。这也是一个去创建形式的注射成型和铸造过程。beplay体育下载ios
何时使用SLA和FDM
考虑到所有这些因素,这里列出了何时使用这两种方法。
使用SLA:
- 快速,复杂的原型
- 当精密和光滑的表面光洁度是重要的
- 当需要高分辨率、精细细节和准确性时
- 铸造模具,便于批量生产
- 当模型的强度和耐久性不重要时(树脂制成的模型在长时间暴露在阳光下时可能会受损)
用FDM:
- 为原型
- 当需要选择颜色时
- 对于低成本车型
- 当精度和表面光洁度不重要时
- 为爱好者和创客项目
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