FDM против SLA - разбивка процесса 3D-печати

3D-печать, также известная как аддитивное производство, используется для описания одного из многих доступных процессов, которые включают преобразование цифрового файла в твердый трехмерный объект. 3D-принтер будет многократно накладывать или объединять последовательные слои материала вместе, отслеживая форму поперечного сечения файла, пока не примет форму физический объект.

Моделирование методом наплавления (FDM) и стереолитография (SLA) - это методы 3D-печати, которые в равной степени используют профессионалы и любители, предлагающие значительную гибкость проектирования для прототипирования, изготовления общих деталей и мелкосерийного производства. Оба могут давать схожие результаты, но детали всегда будут иметь значение при выборе наилучшего 3D-процесса и материала для работы.

В FDM расплавленный термопласт экструдируется на строительную платформу, расплавляя слой поверх слоя, пока не примет форму трехмерной формы. Филаменты FDM варьируются от биоразлагаемого PLA-пластика до прочного, ударопрочного кевларового армирования, что делает его чрезвычайно универсальным для всего, от прототипов до промышленных инструментов и приспособлений. 3D-принтеры FDM также можно настраивать, что дает вам больший выбор настроек печати и аппаратных надстроек для работы с растущим количеством материалов. С SLA УФ-лазер или световой проектор последовательно отслеживает каждый нарезанный слой объекта, превращая слои светочувствительной смолы в затвердевший пластик до тех пор, пока не обретет трехмерную форму.

FDM

Преимущества FDM

Существует множество термопластов FDM и типов волокон, которые подходят практически для любой отрасли или области применения. 3D-принтеры FDM имеют большие объемы сборки, чем принтеры SLA, что позволяет им выполнять определенные краткосрочные задачи аддитивного производства в дополнение к созданию полноразмерных прототипов, готовых к использованию деталей и моделей.

Традиционные нити продолжают развиваться с такими интегрированными характеристиками, как кислотостойкость и химическая стойкость, низкое трение и высокая прочность. Новые волокна FDM содержат смеси измельченных волокон, таких как поликарбонат и углеродное волокно, для производства прочных, легких и стабильных по размеру деталей. 3D-печать FDM может варьироваться от небольших запасных частей для классических автомобилей до инструментов и приспособлений для аэрокосмических компаний, что делает ее более предпочтительным выбором для объектов, требующих механических функций и производительности. Некоторые принтеры FDM, такие как принтеры Markforged промышленной серии X7, могут печатать с высотой слоя 50 микрон, что преодолевает типичное поведение FDM и позволяет получать детали с минимальным количеством видимых слоев или без них и гладкой, ровной поверхностью.

При использовании настольных или промышленных принтеров Markforged элементы конфигурации, такие как выбор правильного материала, настроек и оборудования, уже присутствуют, а это означает, что пользовательская настройка не требуется для борьбы с расслоением, правильной скорости печати и неправильного отложения нити. Хотя обеспечение того, чтобы деталь подходила для печати, по-прежнему является частью процесса, регулировка температуры или скорости не требуется для обеспечения успешной печати.

Подробнее о принтерах Markforged

Недостатки FDM

В общем, из-за более низкого разрешения печати FDM иногда видны поверхностные «линии слоя» процесса - даже при настройке мелких деталей. Также известная как «ребристость», требуется дополнительная полировка и шлифовка, чтобы их можно было сопоставить даже с гладкими поверхностями SLA-печати. Если вы создаете высокопрочные прототипы без акцента на деталях поверхности, это не имеет значения.

Как правило, процесс 3D-печати FDM также подвержен колебаниям температуры, из-за чего термопластический нить остывает медленнее / быстрее и вызывает расслоение поверхности (разделение слоев, коробление). Процесс FDM влечет за собой изрядное количество движущихся частей, которые работают вместе, чтобы сформировать объект. Любая проблема с печатающей головкой, системой экструзии или узлом горячего конца в конечном итоге приведет к неполадкам в процессе печати. Поэтому при подготовке и нарезке вашей 3D-модели необходимо внимательно отнестись к настройкам печати, оборудованию и характеристикам материалов.

SLA

Преимущества SLA

SLA 3D-отпечатки могут достигать разрешения всего 25 микрон, что приводит к гладкой, детализированной поверхности, которая не имеет себе равных с FDM и напоминает детали, полученные литьем под давлением. Он лучше всего подходит для презентации или «доказательства работы» концептуальных моделей, органических структур, деталей со сложной геометрией, фигурок и других прототипов уникальной формы.

Благодаря невероятно точному процессу отверждения УФ-лазером 3D-печать SLA обеспечивает более жесткие допуски по размерам. Это связано с тем, что во время сплавления слоев не происходит теплового расширения, что делает его идеальным для очень точных прототипов, таких как штифты для ювелирных изделий, медицинские имплантаты, сложные архитектурные модели и другие небольшие компоненты.

Недостатки SLA

Из-за хрупких характеристик материала отвержденной смолы для деталей, которые подвергаются механическим или циклическим нагрузкам, следует использовать только составы смолы SLA инженерного класса. В остальном большинство стандартных смол идеально подходят для тонких, детализированных структур, используемых в презентационных целях, таких как косметические прототипы. Сегодня на рынке нет смолы SLA, сопоставимой по прочности и механическим характеристикам с такими нитями, как поликарбонат, нейлон или другие твердые материалы FDM.

Смолы для 3D-печати SLA обычно стоят больше и дают меньше деталей на единицу смолы, чем катушки с нитями для 3D-печати FDM. Они имеют значительно меньшие объемы сборки по сравнению с 3D-принтерами FDM и не подходят для объемных работ.

FDM против SLA

Первый шаг - всегда выбирать лучший инструмент для работы. И FDM, и SLA имеют свои преимущества и могут использоваться для решения совершенно разных задач или в сочетании со сборками, состоящими из нескольких частей. Если вы хотите создавать прекрасные прототипы дизайна функций, то SLA - лучший вариант. В противном случае FDM будет более универсальным для деталей в рамках производственного процесса, от проектирования до производства и обслуживания.