SLS 与 FDM:主要区别以及选择正确的 3D 打印方法
这两种方法都属于3D打印的类型。 SLS 代表选择性激光烧结,FDM 代表熔融沉积建模。他们有许多相似之处。例如,它们都用于小批量生产和快速原型制作,都使用热塑性材料,并且非常适合进行概念验证。但他们在其他领域却截然不同。在本文中,我们将了解它们有何不同以及您何时可能想要使用其中任何一个。
SLS 定义以及与 FDM 的比较
SLS 于 20 世纪 80 年代中期在奥斯汀德克萨斯大学开发,由美国国防部资助,现已成为最标准的 3D 打印方法之一,许多公司都使用相同的基本技术来制造和销售自己的机器。这些打印机通常使用二氧化碳激光器,选择性地将热塑性聚合物粉末(通常是尼龙或类似材料)烧结并粘合在一起。当每一层完成后,打印床将下降,施加另一批粉末,然后该过程再次开始。当零件最终完成时,需要冷却(这可能需要长达 12 小时)并用压缩空气或其他形式的喷砂介质进行清洁。
SLS 往往比 FDM 更昂贵,但其零件具有更高的分辨率、令人惊叹的机械性能和精确的复杂设计。我们有一篇关于什么是 SLS 的文章,您可以查看该文章以了解更多信息。下图显示了我们位于 Xometry 的 SLS 3D 打印站之一:
FDM 打印机通常易于使用,这就是为什么许多爱好者喜欢使用它们作为起点。您甚至可以使用相当大的 FDM 机器,它可以让您打印几英尺宽的零件。但另一方面,它们的打印分辨率不如 SLS 打印机,因此不要指望小部件或细节部件能达到完美。它们也可能非常慢,并且打印过程中需要支撑结构。 Xometry 的高级解决方案工程师 Matthew Schmidt 表示:“SLS 和 FDM 工艺的共同之处在于,它们都使用真正的热塑性原料,但沉积工艺却大不相同。选择性激光烧结 (SLS) 由于其激光熔化工艺,可提供更致密、均匀和各向同性的部件,但仅来自有限数量的尼龙衍生材料。另一方面,FDM 具有密度较低但独特的轮廓和光栅挤出沉积工艺,可以适应许多不同的热塑性塑料不同颜色。”
FDM 与 SLS 相比有何优势?
下面列出了 FDM 与 SLS 的优点:
- 较低的成本使 FDM 成为小型制造商的绝佳切入点。
- 简单且用户友好的技术和显示屏使 FDM 易于使用。
- 一些 FDM 机器非常大,可以制造大型零件。
与 SLS 相比,FDM 有何缺点?
下面列出了 FDM 与 SLS 的缺点:
- 较低的分辨率使得 FDM 不太适合小型和/或精细零件。
- 打印时间较慢意味着 FDM 并不适合大批量生产。
- 许多 FDM 零件容易变形和收缩。
如果您的项目需要复杂和/或功能原型,SLS 可能是更好的选择。还建议在批量生产情况下使用。然而,FDM 更适合简单的概念验证原型,并且由于成本相对较低,因此可以成为 AM 的一个很好的切入点。
SLS 与 FDM:技术比较
在这种情况下,技术是指用于生产 3D 打印零件的设备和工具。 SLS 系统比 FDM(高功率激光器、热塑性粉末和烧结)拥有更复杂的技术和工艺。如果您想要简单性,FDM 在技术方面将是更好的选择。
SLS 与 FDM:材料比较
材料对零件的质量和表面光洁度有很大影响。 SLS 使用尼龙 11 和尼龙 12 等工程热塑性塑料。FDM 使用 PLA、ABS 等标准热塑性塑料。
SLS 与 FDM:产品应用比较
使用 SLS 与 FDM 可以创建的产品类型取决于其几何形状和复杂性以及您选择的热塑性塑料的材料属性。当复杂性不是目标时,FDM 是更好的选择。
SLS 与 FDM:打印量比较
SLS 打印机比 FDM 打印机(最大 300 x 300 x 600 毫米)更小(最大打印体积为 300 x 300 x 300 毫米)。如果您需要更大的零件,FDM 是更好的选择。
SLS 与 FDM:表面光洁度比较
即使没有后处理,SLS 零件的表面光洁度也能很好地满足某些应用的需求(尽管其他应用则需要额外的清洁或精加工)。由于用于形成零件的线材层数不同,FDM 零件可能会显得粗糙。这就是 FDM 打印机无法达到与 SLS 相同的分辨率的原因。
SLS 与 FDM 成本比较
由于涉及复杂的技术和材料,SLS 系统比 FDM 系统更昂贵。 SLS 系统起价约为 10,000 美元,最高可达 100,000 美元。桌面 FDM 系统售价为数百美元,而工业 FDM 打印机起价约为 15,000 美元。
SLS 和 FDM 有何相似之处?
SLS 和 FDM 表现出一些共同点:
- SLS 和 FDM 都使用热塑性材料来形成零件。
- SLS 和 FDM 都非常适合基本原型设计和概念验证。
- SLS 和 FDM 都可以快速生产零件,但无法批量生产。
有关 SLS 和 FDM 的常见问题
SLS 和 FDM 的相互替代方案是什么?
当然。一些最合适的替代方案是 SLA(立体光刻)和 DLP(数字光处理)。两者都使用光敏聚合物,这是一种特殊的树脂,可在 SLA 机器中使用 UV 激光进行固化,并在 DLP 机器中使用光投影进行固化。它们都逐层工作,直到零件构建并固化。
除了 FDM 之外,SLS 还有哪些其他比较?
MJF 代表多射流熔合,与 SLS 类似,它通过熔合粉末来构建每一层。但与 SLS 不同的是,它使用喷墨式打印头将熔剂沉积到需要硬化的粉末部分上。然后它将红外光投射到整个区域,将处理过的粉末粘合在一起,因此,MJF 比 SLS 快得多。您可以查看我们关于 SLS 与 MJF 的文章以了解更多信息。
除了 SLS 之外,FDM 还有哪些其他比较?
FDM 通常与 (FFF) 进行比较,后者代表熔丝制造。它使用与 FDM 相同的工艺,即加热喷嘴或挤出机将细丝层沉积到打印床上。但是,与 FDM 不同,FFF 没有有助于控制温度的加热室。为什么不阅读我们关于 FDM 与 FFF 的文章来了解有关此比较的更多信息?
凯特·德·纳乌姆
Kat de Naoum 是一位来自英国的作家、作家、编辑和内容专家,拥有 20 多年的写作经验。 Kat 拥有为各种制造和技术组织写作的经验,并且热爱工程领域。除了写作之外,Kat 还担任了近 10 年的律师助理,其中 7 年从事船舶融资工作。她为许多出版物撰写文章,包括印刷版和在线版。 Kat 拥有金斯顿大学英国文学和哲学学士学位以及创意写作硕士学位。
阅读 Kat de Naoum 的更多文章
3D打印