SLA против FDM:всестороннее сравнение и ключевые преимущества

Определение SLA и сравнение с FDM

Стереолитография — это технология 3D-печати на основе фотополимеров. Впервые он был изобретен Хидео Кодамой в 1980 году, но коммерциализирован и запатентован в 1986 году Чарльзом Халлом. Этот процесс основан на освещении УФ-лазером сканирующего зеркала. Зеркало направляет лазерный луч по образцу, очерчивающему поперечное сечение одного слоя детали. Затем этот лазер полимеризует светочувствительный материал везде, где лазер попадает на твердую поверхность – либо на платформу сборки, либо на предыдущий слой. После полимеризации каждого слоя рабочая платформа обычно движется вверх, и создается впечатление, что часть вырастает из жидкости. в качестве альтернативы также возможен процесс восходящего типа, но это редкость. Детали SLA необходимо подвергнуть последующей обработке в ванне с растворителем для удаления излишков смолы и постотверждению.

В этом отличие от принтеров FDM, которые выдавливают пластиковую нить через нагретое сопло и помещают ее на рабочую пластину. SLA может печатать детали со значительно лучшим разрешением, чем FDM. Однако принтеры FDM в целом дешевле. 

Чтобы узнать больше, прочтите наше руководство «Что такое SLA».

Каковы преимущества SLA по сравнению с FDM?

Ниже перечислены некоторые ключевые преимущества SLA по сравнению с FDM:

• SLA значительно улучшило разрешение и качество печати по сравнению с FDM.
• SLA позволяет печатать значительно быстрее, чем принтеры FDM, без ущерба для качества.

Каковы недостатки SLA по сравнению с FDM?

Ниже перечислены некоторые ключевые недостатки SLA по сравнению с FDM:

• Печать по SLA значительно дороже, чем по FDM. Это касается и материалов, и станка. 
• Детали SLA обычно слабее, чем детали FDM. Это связано с механическими свойствами фотополимеров, которые слабее, чем термопластические материалы, используемые в FDM.

Атрибут Соглашение об уровне обслуживания ФДМ

Атрибут

Разрешение печати

Соглашение об уровне обслуживания

От 25 до 300 микрон

ФДМ

От 50 до 500 микрон

Атрибут

Типичный максимальный объем печати

Соглашение об уровне обслуживания

29 x 25 x 21 дюйм

ФДМ

36 x 36 x 24 дюйма

Атрибут

Широкий выбор цветов материала

Соглашение об уровне обслуживания

Нет

ФДМ

Да

Атрибут

Минимальный размер объекта

Соглашение об уровне обслуживания

100 микрон (0,1 мм)

ФДМ

1 мм

Атрибут

Имеет изотропные свойства материала

Соглашение об уровне обслуживания

Да

ФДМ

Нет

Атрибут

Минимальная рекомендуемая толщина стенки

Соглашение об уровне обслуживания

0,5 мм

ФДМ

1,5 мм

Атрибут

Детали нуждаются в опорных конструкциях

Соглашение об уровне обслуживания

Да

ФДМ

Да

Таблица. Сравнение SLA и FDM

Принтеры FDM могут иметь значительно больший объем печати, тогда как принтеры SLA имеют гораздо лучшее разрешение.

SLA и FDM:сравнение технологий

Технологии SLA и FDM напрямую не сопоставимы. В каждом принтере используются принципиально разные технологии и разные материалы. Технология FDM существенно проще. Его может собрать любой человек, обладающий базовыми техническими навыками. Однако для сборки машин SLA требуются специальные знания и инструменты. SLA использует лазер для затвердевания детали, тогда как FDM просто позволяет пластику затвердеть за счет естественного охлаждения.

SLA и FDM:сравнение материалов

Смола SLA поставляется в жидкой форме. В целом материалы являются относительно запатентованными и не подлежат обмену между типографиями. Доступно очень мало цветов, а ассортимент материалов ограничен. Материал FDM гораздо более распространен и бывает любого цвета. Он также содержит наполнители, такие как углеродное волокно, для повышения прочности деталей. Большинство машин FDM могут легко принимать нити от разных поставщиков.

SLA и FDM:сравнение приложений

SLA подходит для приложений, требующих очень мелких деталей, но при этом не требующих исключительной механической прочности. Эти приложения могут включать в себя:выкройки ювелирных изделий для лепки, демонстрационные фигурки и визуальные прототипы.

FDM обычно используется любителями и профессионалами для печати функциональных и нефункциональных пластиковых деталей. Материалы FDM обладают большей прочностью, а свойства материала охватывают широкий спектр. Типичные области применения могут включать:приспособления, кронштейны и функциональные прототипы.

SLA и FDM:сравнение объема печати

Принтеры FDM имеют широкий диапазон объемов печати:от небольших настольных принтеров до принтеров с объемом печати до кубического метра. Однако SLA имеет меньшие объемы сборки из-за необходимости хранить жидкую фотополимерную смолу в принтере. 

SLA и FDM:сравнение качества поверхности

SLA обеспечивает превосходное качество поверхности, которое значительно лучше, чем при печати FDM. Детали FDM имеют видимые линии слоев, которые необходимо удалить с помощью шлифовки или паровой обработки, что возможно только для некоторых материалов. 

SLA и FDM:сравнение затрат

SLA значительно дороже, чем FDM. Это связано со специализированным характером фотополимеров, используемых в SLA. Высокоточный УФ-лазер, необходимый для печати деталей с качеством, известным SLA, также увеличивает стоимость. Принтеры FDM можно купить всего за 200 долларов США, тогда как принтер SLA начального уровня может стоить не менее 1295 долларов США.

Каковы взаимные альтернативы SLA и FDM?

Несмотря на преимущества SLA и FDM, существует альтернативная технология, позволяющая достичь аналогичных результатов:

• Полиджет: Polyjet печать — это передовая технология, основанная на распылении капель фотополимера на рабочую пластину. Затем ультрафиолетовый свет проходит через эти капли, чтобы затвердеть слой. Затем следующий слой наносится поверх предыдущего до тех пор, пока деталь не будет завершена. Принтеры Polyjet имеют чрезвычайно высокое разрешение, обычно ниже 50 микрон. Эту технологию можно использовать для создания деталей из нескольких материалов, имитирующих жесткие и резиноподобные материалы, за один отпечаток. Наши принтеры PolyJet в Xometry также способны выполнять полноцветную печать, что позволяет печатать детали не только с пользовательскими цветами, но также с текстурами и изображениями. Узнайте больше, посетив нашу страницу услуг печати PolyJet.

Каковы сходства между SLA и FDM? 

Ниже перечислены некоторые сходства между SLA и FDM:

• Обе технологии специально подходят для печати на пластике.
• Оба требуют вспомогательных структур во время печати.

Каковы другие сравнения SLA помимо FDM?

Ниже перечислены сравнения SLA и FDM:

• Соглашение об уровне обслуживания и DLP: Digital Light Processing также использует фотополимер для 3D-печати деталей. Однако вместо УФ-лазера DLP использует экран высокого разрешения для полимеризации смолы. DLP также быстрее, чем SLA, поскольку полимеризует весь слой сразу. Чтобы узнать больше, ознакомьтесь с нашим полным руководством по SLA и DLP.

Каковы другие сравнения FDM помимо SLA?

Ниже перечислены сравнения FDM помимо SLA:

• FDM против SLS: Селективное лазерное спекание также позволяет производить детали из термопластов с использованием тепла. SLS печатает почти исключительно из полиамидов, тогда как FDM предлагает гораздо более широкий выбор материалов. SLS также плавит пластик с помощью лазера вместо нагретого сопла. Чтобы узнать больше, ознакомьтесь с нашим полным руководством по сравнению SLS и FDM.

Дин МакКлементс

Дин МакКлементс — дипломированный инженер с отличием в области машиностроения с более чем двадцатилетним опытом работы в обрабатывающей промышленности. Его профессиональный путь включает в себя важные должности в ведущих компаниях, таких как Caterpillar, Autodesk, Collins Aerospace и Hyster-Yale, где он развил глубокое понимание инженерных процессов и инноваций.

Прочтите другие статьи Дина МакКлементса