Сравнение 3D-печати SLS и FDM. Что выбрать и почему?

Селективное лазерное спекание (SLS) и моделирование методом наплавления (FDM) — это технологии аддитивного производства.

Аддитивное производство – это производственный процесс, в ходе которого создаются функциональные прототипы и другие объекты, один слой материала за другим.

SLS против технологии FDM

Поскольку SLS и FDM используют одну и ту же технологию производства, вам необходимо сравнить и сопоставить их, чтобы выявить их сходства и различия.

В процессе печати селективного лазерного спекания лазеры используются в качестве источника энергии, который спекает и уплотняет порошкообразный материал в твердые структуры 3D-моделей.

Как это работает? Принтер SLS направляет лазеры на детали, определенные 3D-моделью. Лазеры сплавляют порошкообразный материал, образуя твердую трехмерную структуру.

Со своей стороны, моделирование методом наплавления (FDM) или изготовление методом наплавления (FFF) относится к аддитивному процессу 3D-печати, в котором используется термопластичный волокнистый материал.

Нить перемещается в горячий конец экструдера, а затем осаждается в виде расплавленного пластика слой за слоем на платформе сборки, пока процесс не завершится.

Что такое SLS в 3D-печати?

Выборочное лазерное спекание

Селективное лазерное спекание (SLS) позволяет создавать функциональные твердые прототипы и детали.

Это процесс аддитивного производства, при котором машина SLS использует мощный лазер для нагрева крошечных частиц пластика, керамики или стекла, сплавляя их в твердую трехмерную структуру.

Как работает процесс печати SLS

Предварительная обработка SLS

Предварительная обработка — это первый этап процесса 3D-печати SLS.

Предварительная обработка позаботится о любых ожидаемых проблемах в процессе печати. Например, дизайнеры изменяют программы САПР, которые включают трехмерные объекты с острыми краями и тонкими стенками.

Эти изменения необходимы, поскольку SLS 3D-печать с острыми краями и тонкими стенками не подходит.

Пошаговая обработка SLS

Как процесс аддитивного производства, SLS работает следующим образом:

• Вам потребуется разработать 3D-модель с помощью программы автоматизированного проектирования (САПР).
• Разделите дизайн на тонкие 2D-слои.
• Программа САПР передает дизайн разделенных 2D-слоев на принтер SLS.
• Затем используйте выравнивающий валик, чтобы распределить толщину слоя порошкового материала на печатной платформе.
• После этого лазер на углекислом газе прослеживает поперечное сечение порошкообразного материала на рабочей платформе, нагревая и расплавляя его.
• По завершении толщины слоя принтер опускает платформу для печати, чтобы можно было напечатать следующий слой порошка.
• Перерабатывайте лишний порошок и отходы после завершения каждого слоя.
• В конечном итоге вы будете повторять процесс печати SLS, создавая слой за слоем, пока не завершите печать своей 3D-модели.

Постобработка SLS

Постобработка имеет жизненно важное значение, поскольку она отмечает этап восстановления детали. В процессе 3D-печати SLS печатные детали покрываются вспомогательным материалом. Чтобы получить окончательную 3D-модель, разбейте эти пористые коконы, покрытые спеченным порошком.

Чтобы удалить поддерживающий материал во время постобработки, сломайте и откройте опорные конструкции. с помощью специально разработанной камеры очистки или сжатого воздуха.

Наконец, вам нужно покрасить и покрыть 3D-печатную модель SLS, чтобы подготовить ее к использованию.

Что такое SLS и FDM?

Технология SLS

Селективное лазерное спекание (SLS) использует лазерный луч для нагрева и создания сложной геометрии из мельчайших частиц порошка, предпочтительно нейлона. SLS печатает путем сплавления полимерного порошка, связывающего его в прочную трехмерную структуру.

Преимущества технологии SLS

• Высокий уровень революции
• Быстрые сроки выполнения
• Высокая прочность на растяжение и жесткость
• Широкий выбор материалов

Недостатки технологии SLS

• Продукты SLS 3D хрупкие.
• Сложная постобработка

Технология FDM (моделирование методом наплавления)

В технологии моделирования методом наплавления (FDM) пластиковая нить используется в качестве основного строительного материала при функциональном прототипировании и создании трехмерных анатомических моделей.

Настольные FDM-машины печатают 3D-модели сложной геометрии с использованием программы САПР. Лучше всего разместить настольный FDM-принтер в мастерской с достаточной вентиляцией.

Что еще более важно, FDM-принтеры печатают экономичные 3D-объекты. FDM работает через горячий конец экструдера, выдавливая слой за слоем расплавленный пластик на нагретую печатную платформу. Процесс повторяется до тех пор, пока не завершится печать объемной трехмерной массы.

Преимущества технологии FDM

• Недорогие принтеры
• Используйте недорогой и широко доступный материал.
• используйте точное кодирование для создания качественных 3D-моделей
• Печать долговечных объектов
• Простой в управлении принтер FDM
• FDM-принтеры работают быстрее

Недостатки технологии FDM

• Минимальная сложность деталей функций.
• Вы должны использовать его в хорошо проветриваемом помещении или помещении.
• Важно правильно откалибровать принтер FDM
• Качество печати зависит от качества принтера.

Быстрее ли FDM, чем SLS?

Сравнение скоростей этих двух настольных промышленных систем позволит вам определиться с тем, нужно ли вам печатать объекты на 3D-принтере в кратчайшие сроки.

Созданный HP 3D-принтер Multi-jet fusion остается одной из самых быстрых технологий 3D-печати. Что касается FDM-принтера, то его скорость составляет в среднем 100 мм/ч.

Таким образом, он может откладывать в среднем 100 мм пластика за час работы.

С другой стороны, 3D-принтер SLS работает медленнее, чем принтер FDM. Он может развивать скорость только до 48 мм/ч, а это означает, что за час работы он нанесет 48 мм расплавленной пластиковой нити.

Что лучше:SLS или SLA?

Стереолитография (SLA) остается наиболее распространенной технологией 3D-печати смолой. Кроме того, его любят использовать любители, потому что он позволяет создавать высокоточные и водонепроницаемые прототипы.

В то же время он создает детали конечного использования с изотропными механическими свойствами.

Кроме того, SLA использует ряд передовых материалов для печати с тонкими характеристиками и гладкой поверхностью.

Как работает SLA?

SLA-печать работает путем размещения платформы сборки в резервуаре с жидким полимером. Платформу сборки необходимо установить на расстоянии высоты одного слоя от поверхности жидкости.

Затем луч УФ-лазера создает слой следующей толщины путем выборочного отверждения фотополимерной смолы.

Вы будете повторять процесс SLA до тех пор, пока не будет завершена печать 3D-объекта.

Преимущества метода печати SLA

• Гладкая поверхность
• Отлично подходит для миниатюрной печати.
• Короткое время выполнения
• Предлагает широкий выбор материалов.
• Довольно портативный
• Печать компактных объектов

Недостатки технологии SLA 3D-печати

• Дорогостоящий метод
• Не подлежит вторичной переработке.
• Требуется отверждение после печати.
• Невозможно распечатать большие объекты

SLA и SLS

И SLA, и SLS являются процессами аддитивного производства. Кроме того, SLA идеально подходит для печати сложных и второстепенных функций.

Тем не менее SLS имеет уникальное преимущество перед SLA, заключающееся в том, что вокруг него находится неспеченный порошок, который действует как опорный материал для деталей во время 3D-печати.

Оба метода печати требуют восстановления материала после обработки. Точно так же вы можете обрабатывать, шлифовать и красить готовые 3D-модели одним и тем же способом, используя любой метод печати.

Шлифовка и окраска помогают получить гладкую поверхность, удаляя следы слоев вдоль линий слоев на поверхности печати.

Почему FDM популярен?

Технология моделирования методом наплавления (FDM) использует термопластичные нити для создания 3D-печатных деталей.

Термопласты устойчивы к химическим веществам, нагреву и высоким механическим нагрузкам, что делает их идеальным и наиболее востребованным материалом для создания функциональных прототипов, способных выдерживать высокие уровни нагрузки.

Это предпочтительный выбор инженеров, которые хотят создавать взаимосвязанные формы, которые способствуют более плавному движению механических частей.

Тем не менее, детали FDM требуют умеренного обучения для создания более сложных аддитивных процессов, требующих специального обучения, таких как печать деталей SLS.

Каковы преимущества FDM?

Моделирование плавным напылением (FDM) предлагает пользователям 3D-печати несколько преимуществ;

Масштабируемость

Единственным ограничивающим фактором масштабируемости вашего FDM-принтера является размер вашей платформы сборки и длина плеча 3D-принтера. Другими словами, масштабируемость ограничена только размером вашего 3D-принтера FDM.

Простота использования

Технология 3D-печати FDM не сложна. Для работы с FDM-машиной требуется лишь умеренное обучение.

Вам нужно только откалибровать принтер с правильными настройками, и все готово. Часто производитель откалибровал ваш 3D-принтер FDM во время покупки.

Подсоедините подходящую пластиковую нить к экструдеру, как указано в руководстве пользователя принтера, и нажмите кнопку печати, чтобы начать печать.

Доступность

3D-принтеры FDM остаются одними из наиболее часто используемых и доступных принтеров на рынке. Его начальная стоимость значительно ниже, чем у 3D-принтеров SLA.

В то же время используемая нить легко доступна, что дает вам широкий выбор материалов.

Благодаря простоте использования обучение пользователей принтеров остается рентабельным. Таким образом, вы привлекаете больше любителей в индустрию 3D-печати.

В чем разница между SLS и SLA?

В методах печати SLA и SLS используется аддитивный процесс. Однако они различаются по нескольким параметрам;

SLA работает исключительно с полимерами и смолами. Он не печатает металлами. Но SLS работает с несколькими полимерами, такими как полистирол и нейлон, а также с такими металлами, как титан и сталь.

В технологии 3D-печати SLS используется мощный лазер, который направляет и нагревает крошечные порошкообразные частицы нейлона, помещенные в платформу для сборки, до температуры плавления, а затем превращает их в 3D-модель.

При 3D-печати SLA вы сначала помещаете платформу сборки в резервуар с жидким фотополимером.

Затем лазер создает слой за слоем. Каждый раз, когда вы завершаете печать слоя, вы настраиваете платформу сборки на высоту слоя, чтобы включить печать следующего слоя.

SLS более надежен и дешевле по сравнению с технологией SLA.

Однако SLA производит 3D-печатные объекты с более жесткими допусками на размеры и более гладкими поверхностями, похожими на детали, изготовленные методом литья под давлением.

SLA может создавать небольшие и четко определенные функции, чего нелегко достичь при 3D-печати SLS

Окружающий порошок SLS поддерживает печатные слои, делая их стабильными по мере продолжения печати. И наоборот, технология 3D-печати SLA требует вместо этого дополнительных структур поддержки.

Когда использовать FDM или SLS?

Если у вас нет большого бюджета для 3D-печати, было бы полезно выбрать технологию 3D-печати FDM, поскольку она дешевле, чем метод SLS.

Кроме того, если вы хотите получить простой в использовании и широко доступный принтер для настольных ПК, принтер для 3D-печати FDM отвечает всем требованиям.

Точно так же, если вам нужен принтер, который печатает быстрее, выберите 3D-принтер FDM, а не принтер SLS.

Однако, если вы хотите отказаться от использования дополнительных поддерживающих конструкций, которые обходятся дорого, вы выберете 3D-принтер SLS.

Он использует излишки порошка в настройках сборки для поддержки материала объектов в процессе печати.

SLS предлагает лучший вариант, если вам нужна жесткость и высокая прочность на растяжение печатных деталей.

Заключение

В статье представлено исчерпывающее руководство по технологиям печати SLS и FDM. . Теперь вам нужно только выбрать тот, который лучше всего соответствует вашим потребностям.

Затем он затвердевает с помощью жидкой смолы, чтобы сформировать прочную трехмерную структуру.