SLA против DLP: выбор смолы для 3D-печати

На рынке много типов смол для SLA и DLP печати. Перед выбором нужно знать технологию печати, преимущества и недостатки.

SLA и DLP производят детали похожими способами, характеристики почти идентичны. Главное отличие — источник света для отверждения смолы.

В этом руководстве разберем SLA vs DLP и поможем понять, что нужно для каждого типа материала.

Что такое SLA 3D-печать?

Для гладких поверхностей и сложных деталей — SLA 3D-печать.

Стереолитография (SLA) — процесс создания 3D-объектов УФ-лазером, отверждающим жидкую смолу в твердую форму слой за слоем.

SLA использует технологию VAT-полимеризации для отверждения смолы в ванне. Строительная платформа позиционируется внутри бака так, что весь слой смолы покрывает поверхность.

Когда УФ-свет сканирует первый слой фото полимеров, смола фотохимически твердеет — они чувствительны к фиолетовому свету.

Когда слой завершен, платформа опускается на высоту слоя, лезвие-ракел перекрывает отвержденную поверхность новым слоем неотвержденной смолы. Источник света твердит новый слой, процесс повторяется, строя деталь слой за слоем.

Требуется дополнительный этап постобработки — спекание (нагрев до слияния слоев). Спекаание делает материал прочнее и долговечнее, чем просто отверждение.

Но этот шаг удлиняет производство и повышает затраты.

Что такое SLA 3D-принтер?

Содержит базу для 3D-объекта. Лазерный луч сканирует поверхность модели, движясь по одной оси.

После сканирования каждого слоя принтер немного поднимается для следующего. Каждый последующий слой строится на предыдущих до завершения модели.

Как работает SLA-принтер?

Машина копирует узор на тонкие слои фото полимерного материала.

Экспонируя фото полимер разным длинам волн света, контролируем толщину конечного продукта. Красный свет быстро застывает полимер, синий — замедляет процесс.

SLA-принтер создает печати с мелкими деталями. Объекты выглядят реалистично. Но есть недостатки:

• Не для крупных изделий. Сканирующая головка движется в одном направлении — для больших объектов нужны множественные проходы.
• SLA медленнее других 3D-принтеров. Сканирование одного слоя занимает несколько минут.
• SLA лучше работает под прямым солнечным светом. В помещениях производительность ниже.

Что такое DLP 3D-печать?

DLP работает с цифровыми файлами, а не физическими моделями.

DLP-принтеры используют цифровой световой проектор для проецирования изображений на фоточувствительный материал — фото полимер.

Компьютер генерирует серии сечений из файлов, печатает каждый на плоской поверхности. Готовые сечения складываются в итоговый продукт. Никаких поддерживающих структур не нужно.

Проектор использует чип DMD (digital micromirror device), проецирующий и управляющий закодированными световыми узорами, укрепляющими смолы. Не переживайте о подгонке — каждая деталь протестирована.

Для чего используется DLP 3D-печать?

Благодаря скорости и эффективности DLP часто используется для прототипов и мелких серий, подходящих для массового производства.

Печатает ли DLP вверх тормашками?

DLP-принтер может печатать в обратном порядке. Но это имеет цену. Материал должен быть предварительно нагрет. Для объектов, напечатанных в обратной ориентации, может быть мало поддержки.

Некоторые производители рекомендуют поддерживающие структуры только для предметов, которые не будут двигаться после завершения.

Что быстрее: SLA или DLP?

Цифровая обработка света (DLP) быстрее стереолитографии. DLP-принтеры обычно тратят меньше времени на производство. У DLP одно движущеесяteil: шаговый мотор (проверить на Amazon) для подъема платформы по Z-оси.

Количество объектов на платформе не влияет на время — только высота слоя. Нет разницы во времени между вспышкой экрана для одного или двадцати объектов на одной платформе.

Качество зависит от того, насколько файл дизайна соответствует реальным размерам готового изделия.

Если дизайнер дает неверные данные, принтер не узнает, где разместить следующий слой, и выдаст брак. При сравнении учитывайте сильные и слабые стороны отдельно.

Как выбрать между SLA и DLP?

Для быстрого оборота — DLP. Попробуйте его первым, запуск быстрый. Убедившись, что подходит, переходите к SLA.

Оба процесса имеют плюсы и минусы в зависимости от применения. Что учитывать:

SLA vs DLP: отличия

SLA немного лучше DLP в разрешении и точности — тонкие печати с острыми углами. SLA дает Z-разрешение 25 микрон, DLP — 50–100 микрон.

SLA использует дорогое оборудование, сложнее для входа, чем FDM. DLP-принтеры относительно дешевле. Но высокое качество всегда имеет цену.

Для больших объемов мелких изделий SLA будет дороже за единицу, чем DLP. SLA идеален для крупномасштабного производства.

Не нужен доступ к дорогим инструментам. Достаточно обычный компьютер со стандартной ОС. SLA использует УФ-свет, а не тепло — можно создавать объекты без риска повредить нежные компоненты.

Оба требуют рамы для удержания во время печати, но SLA нужны дополнительные материалы для рам, DLP — нет. SLA лучше для мелких изделий, DLP — для крупных.

Кроме того, SLA-машины печатают быстрее DLP, хотя не обязательно дешевле.

Изготовление детали на DLP дольше, чем на SLA, потому что нужно ждать отверждения каждого слоя перед следующим. Большинство SLA-систем идут с ПО — пользователям не нужно программировать. Загрузили файл — работаете.

Несмотря на меньшую точность и скорость, DLP дает более прочные детали, так как строит слои друг на друге, а не по одному.

И наконец, DLP-принтеры легче чистить, чем SLA. Нет лазеров — нет вредных испарений, как у SLA.

Лучше ли DLP, чем FDM?

Обе технологии дают впечатляющие результаты. Некоторые предпочитают одну метод на личных предпочтениях. DLP дает более высокую точность, чем DLP (в оригинале опечатка, вероятно, имелось FDM). FDM использует пластиковую нить (проверить на Amazon) для более прочных деталей.

DLP известен головными болями из-за газов при нагреве. Владельцы сообщают о мигренях и тошноте.

FDM создает менее токсичные выделения и газы от плавленого ABS.

В DLP слои отверждаются одновременно — каждый слой застывает перед началом следующего. В FDM каждый слой отверждается отдельно.

Первый слой может стать слишком мягким до застывания второго — риск варпинга или трещин. Также DLP печатает быстрее FDM. Зависит от модели — проект за часы против дней для FDM.

Как работают смольные 3D-принтеры?

Смольные 3D-принтеры используют смолу для формирования 3D-моделей из цифровых дизайнов. Смолы застывают под УФ-светом. Никакого плавления — экспонируйте правильной длине волны и позвольте природе сделать своё дело.

Большинство смольных принтеров имеют нагретый стол, держащий смолу теплой. При выключении питания смола быстро остывает.

Многие добавляют вентиляторы для циркуляции воздуха вокруг смолы, ускоряя процесс.

В отличие от других аддитивных методов, смольная 3D-печать требует только несколько капель жидкой смолы. Очистка легка. Еще плюс — высокое качество результатов.

Так как машины полагаются на видимый свет, разрешение не зависит от окружающего освещения. При проблемах большинство принтеров имеют инструкции по устранению типичных неполадок.

Что такое MSLA-печать?

Мульти-материальная стереолитография использует два типа материалов для создания объекта. Один — «жидкий фото полимер», похожий на современный пластик.

Полная отверждение занимает ~30 минут. Затем деталь отверждается под LCD-источником света.

После пользователь снимает деталь с билд-платы и помещает на платформу для дополнительных слоев. Новая партия жидкого полимера наносится на поверхность предыдущего слоя.

Второй тип — «порошок». Существует давно, но не широко принят из-за нужды в спецоборудовании.

Как работает мульти-материальная стереолитография?

MSLA использует LED-массив как источник света. LEDs расположены так, что их можно использовать и для отверждения, и для экспонирования. Это позволяет печатать несколькими цветами одновременно.

Процесс начинается когда первый слой модели напечатан. После этого шаги происходят последовательно. Сначала верхний слой отверждается, нижний — нет.

Затем нижний слой экспонируется УФ-светом через ранее созданную структуру. Снова затрагивается только верхний слой. Наконец, вся сборка помещается в нагретую печь для полного отверждения.

Заключение

Технология 3D-печати быстро эволюционирует. С вхождением новых компаний цены падают.

Начните с оценки плюсов и минусов каждой техники. Сможете принять обоснованное решение по своим нуждам.