FDM 和 SLA 3D 打印技术有何不同?
3D 打印并不是表面上看起来的新技术,即使它已经存在很多年了,自从 1986 年 Chuck Hull 以来 ,3D Systems 的创始人,记录了第一台 3D 打印机。这是一台 3D SLA 打印机 (StereoLithoGraphy),它使用一种树脂,当激光束击中它时,它会通过光聚合作用固化。仅两年后 , 斯科特·克鲁普 Stratasys的创始人,带来了第一台3D FDM打印机(Fuse Desposition Modeling),这是目前社会领域最知名的3D打印机类型。
两者的操作方法相似;这两种类型的 3D 打印技术都是逐层制造的。 FDM 在整个区域沉积材料 它所在的层,而 SLA 直接固化树脂 多亏了激光束。
3D FDM 和 SLA 打印机的主要区别
材料和颜色
FDM 打印机最常用的材料 是 PLA 和 ABS,尽管使用高级材料越来越普遍 例如 PETG、尼龙和 PC-ABS 或 PLA 等材料与纤维的混合物。每天的材料种类更加广泛,无论是材料种类还是颜色。
大多数 FDM 打印机使用制造商提供的标准线圈模型,灯丝直径为 1.75 毫米或 2.85 毫米 .细丝的直径由 FDM 打印机的制造商根据运动类型(笛卡尔或三角形)和挤出机类型决定。
图 1:1.75 毫米和 2.85 毫米灯丝
在服务水平协议中 , 种类更加有限 在两种类型的材料和颜色。树脂的主要制造商 (FormLabs ) 拥有最广泛的材料(标准树脂、工程树脂、牙科树脂和可铸树脂),并且目前拥有颜色套件,这是一种带有一组染料的基础树脂,可以获得用户想要的颜色。
图 2:彩色套件。资料来源:Formlabs
精加工精度
使用 FDM 打印机获得良好的表面处理是正常的 层高为 0.1 毫米 但只要打印的零件没有形状非常复杂或尺寸很小的零件。在这些情况下,此类技术受喷嘴直径的限制 能够实现最小厚度。当使用与工件相同材料的支撑时,表面光洁度通常不均匀,需要在支撑的接触区域进行后处理。解决此缺点的一种方法是使用可溶性支撑材料 如 PVA 或 HiPS。
图 3:FDM 完美完成。资料来源:Fillamentum
在采用SLA 技术的打印机中,打印精度非常高 ,即使是复杂的形状,因为固化树脂的激光直径非常小。例如,Form 2 SLA 打印机可以制作层高为 0.025 毫米的作品 ,直接得到最终的和功能性的部分。 Form 2 的精度足以制作珠宝和牙科应用模型 非常详细。
图 4:SLA 完美完成。来源 :FormLabs
坚持/消除支持
尽管 FDM 打印机 的材料种类繁多 , 对基层的附着力通常不是问题 ,特别是因为有非常有效的产品(Magigoo、PrintFix、DimaFix...)有助于粘合。即使对于非常容易翘曲的材料 , 例如 PP , 已经有 Smart Stick 解决了这个问题而无需使用 PP 封箱胶带。从 FDM 打印机底部移除任何材料都非常简单,以至于绝大多数情况下都可以手动完成 .
图 5:Magigoo
对于 FDM 印象中的支撑 通常使用非常容易去除的可溶性材料(HiPS 或 PVA)。对于HiPS , 它在 D-Limoneno 和水中的 PVA 中稀释 .这些材料非常实用,特别是当你想制作形状复杂或内部管道的物体时,手动后处理无法到达。
图 6:D-柠檬烯
在服务水平协议中 印刷技术,附着力永远不是问题 , 但从打印底座上取下零件时需要更多的奉献精神。它们通常附着在底座上,需要用特殊的抹刀将它们取下 .顺便说一句,在完成印模时,底座会浸渍树脂,需要花一些时间进行清洁。
对于 SLA 打印机,无法使用两种不同的材料进行打印,这意味着必须手动移除支撑 用钳子甚至应用后处理 彻底摆脱它们。
后处理
在 FDM 上打印后 打印机,只需进行后处理即可移除支撑 ,如前一节所述。 ABS、Smartfil E.P. 等材料还有更多可以打磨 以获得更好的表面光洁度。
但是,当您完成 SLA 上的部件打印时 打印机,必须去除未固化的表层树脂 在异丙醇浴或洗涤中心(如 Form Wash)中。大多数树脂在完全固化后可以打磨和涂漆。
图 7:Form Wash。来源:FormLabs
结论
在这种情况下,每种3D打印技术的应用都非常清楚; FDM 打印机是制作经济、快速原型的理想选择 ,尽管有高精度和成品 FDM 打印机,但不需要很好的表面光洁度或精确的测量精度。
由于材料种类繁多,FDM 打印机对于直接获得功能部件也非常有用。相反,SLA 打印机 建议将它们用于棋子 或需要精确测量的完美饰面的物体 , 最终件的水平,但具有原型目的,不受应力或压力。
目前,FormLabs 和 UniZ 已开发出彻底改变市场的 3D 打印机和树脂 . Formlabs 拥有新的 Form 3 和 Form 3L,这两款树脂 3D 打印机具有 LFS (Low Force Stereolithography) 操作技术 ,这减少 制造时间和支撑数量 制作作品时。就 UniZ 而言,它具有 SLASH 和 zSLTV 系列,具有 LED-LCD 操作的 3D 打印机 允许真正快速的制造 , 高达 600 毫米/小时,具有真正壮观的饰面。最后,两家制造商都拥有技术树脂,可以打印出高质量的功能性成品。
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