SLS против FDM:ключевые различия и выбор правильного метода 3D-печати

Оба эти метода являются видами 3D-печати. SLS означает селективное лазерное спекание, а FDM означает моделирование наплавлением. У них есть ряд сходств. Например, оба они используются в мелкосерийном производстве и быстром прототипировании, оба используют термопластичные материалы и отлично подходят для проверки концепции. Но в других областях они совсем другие. В этой статье мы рассмотрим, чем они отличаются и когда вам может понадобиться использовать тот или иной из них.

Определение SLS и сравнение с FDM

Разработанный в середине 1980-х годов в Техасском университете в Остине и финансируемый Министерством обороны США, SLS стал одним из самых стандартных методов 3D-печати, при этом многие компании используют одну и ту же базовую технологию для производства и продажи своих собственных машин. В этих принтерах обычно используется CO₂-лазер, который избирательно спекает и связывает вместе порошок термопластичного полимера — обычно нейлона или чего-то подобного. Когда каждый слой будет готов, печатная платформа опустится, наносится еще одна порция порошка, и процесс начнется снова. Когда деталь наконец готова, ее необходимо остыть (что может занять до 12 часов) и очистить сжатым воздухом или каким-либо другим абразивоструйным средством.

SLS, как правило, обходится дороже, чем FDM, но его детали имеют более высокое разрешение, потрясающие механические свойства и точную сложную конструкцию. У нас есть статья «Что такое SLS», в которой вы можете узнать больше. На изображении ниже показана одна из наших станций 3D-печати SLS здесь, в Xometry:

Принтеры FDM, как правило, просты в использовании, поэтому многие любители любят использовать их в качестве отправной точки. Вы даже можете приобрести довольно большие машины FDM, которые позволяют печатать детали шириной до нескольких футов. С другой стороны, они не имеют такого высокого разрешения печати, как принтеры SLS, поэтому не ждите совершенства при печати небольших или детализированных деталей. Они также могут быть довольно медленными, и во время печати для отпечатков потребуются опорные конструкции. Мэтью Шмидт, старший инженер по решениям в Xometry, говорит:«Процессы SLS и FDM являются общими в том смысле, что в них обоих используется настоящее термопластическое сырье, однако процесс осаждения сильно отличается. Селективное лазерное спекание (SLS) обеспечивает более плотную, однородную и изотропную деталь благодаря процессу лазерного плавления, но только из ограниченного числа материалов, полученных из нейлона. FDM, с другой стороны, имеет менее плотный, но уникальный контур и растровую экструзию. процесс осаждения, позволяющий разместить множество различных термопластов разных цветов."

Каковы преимущества FDM по сравнению с SLS?

Ниже перечислены преимущества FDM по сравнению с SLS:

1. Более низкие затраты делают FDM отличной отправной точкой для мелких производителей.
2. Простые и удобные технологии и дисплеи упрощают использование FDM.
3. Некоторые машины FDM очень большие, что позволяет изготавливать крупные детали.

Каковы недостатки FDM по сравнению с SLS?

Ниже перечислены недостатки FDM по сравнению с SLS:

1. Более низкое разрешение делает FDM менее желательным для небольших и/или детализированных деталей.
2. Более медленное время печати означает, что FDM не идеален для больших тиражей.
3. Многие детали FDM имеют тенденцию деформироваться и сжиматься.

Если вашему проекту требуются сложные и/или функциональные прототипы, SLS может оказаться лучшим вариантом. Его также рекомендуется использовать в условиях массового производства. Однако FDM лучше подходит для простых прототипов, подтверждающих концепцию, и может стать хорошей отправной точкой для AM из-за его относительно низкой стоимости.

SLS и FDM:сравнение технологий

В данном случае под технологией понимаются оборудование и инструменты, используемые для производства детали, напечатанной на 3D-принтере. В системах SLS используются более сложные технологии и процессы, чем в FDM (мощные лазеры, термопластические порошки и спекание). Если вам нужна простота, FDM будет лучшим вариантом с точки зрения технологии.

SLS и FDM:сравнение материалов

Материал оказывает большое влияние на качество и чистоту поверхности детали. В SLS используются технические термопласты, такие как нейлон 11 и нейлон 12. В FDM используются стандартные термопласты, такие как PLA, ABS и другие.

SLS и FDM:сравнение приложений

Типы продуктов, которые вы можете создавать с использованием SLS и FDM, зависят от их геометрии и сложности, а также свойств материала выбранного вами термопласта. Если сложность не является целью, лучшим вариантом будет FDM.

SLS и FDM:сравнение объема печати

Принтеры SLS меньше (объем печати до 300 х 300 х 300 мм), чем принтеры FDM (до 300 х 300 х 600 мм). Если вам нужны детали большего размера, лучшим вариантом будет FDM.

SLS и FDM:сравнение качества поверхности

Поверхностная обработка деталей SLS хорошо подходит для некоторых применений даже без последующей обработки (хотя другие потребуют дополнительной очистки или отделки). Детали FDM могут выглядеть грубыми из-за слоев нити, использованной для формирования детали. Именно это не позволяет принтерам FDM достичь того же разрешения, что и SLS.

Сравнение стоимости SLS и FDM

Системы SLS дороже, чем системы FDM, из-за сложных технологий и материалов. Стоимость систем SLS начинается от 10 000 долларов США и может достигать 100 000 долларов США. Настольные системы FDM стоят несколько сотен долларов, а промышленные принтеры FDM стоят около 15 000 долларов.

Каковы сходства между SLS и FDM?

SLS и FDM имеют некоторые общие черты:

1. И в SLS, и в FDM для изготовления деталей используются термопластичные материалы.
2. И SLS, и FDM отлично подходят для базового прототипирования и проверки концепции.
3. И SLS, и FDM могут быстро производить детали, но не могут производить их массово.

Часто задаваемые вопросы о SLS и FDM

Каковы взаимные альтернативы SLS и FDM?

Конечно. Некоторые из наиболее подходящих альтернатив — SLA (стереолитография) и DLP (цифровая обработка света). В обоих случаях используются фотополимеры, представляющие собой специальные смолы, которые отверждаются с помощью УФ-лазера в машинах SLA и проекции света в машинах DLP. Они оба работают слой за слоем, пока деталь не будет изготовлена и не затвердеет.

Каковы другие сравнения SLS помимо FDM?

MJF означает многоструйную сварку и, как и SLS, плавит порошок для создания каждого слоя. Но в отличие от SLS, здесь используется печатающая головка струйного типа, которая наносит термоплавкий агент на участки порошка, которые ему необходимо затвердеть. Затем он проецирует инфракрасный свет на всю поверхность, чтобы скрепить обработанный порошок, и поэтому MJF работает намного быстрее, чем SLS. Вы можете прочитать нашу статью о SLS и MJF, чтобы узнать больше.

Каковы другие сравнения FDM помимо SLS?

FDM часто сравнивают с (FFF), что означает производство плавленых нитей. Он использует тот же процесс, что и FDM, в том, что нагретое сопло или экструдер наносит слои нити на печатную платформу. Но, в отличие от FDM, у FFF нет подогреваемой камеры, позволяющей контролировать температуру. Почему бы не прочитать нашу статью о FDM и FFF, чтобы узнать больше об этом сравнении?

Кэт де Наум

Кэт де Наум — писатель, автор, редактор и специалист по контенту из Великобритании с более чем 20-летним писательским опытом. Кэт имеет опыт написания статей для различных производственных и технических организаций и любит мир техники. Помимо писательской деятельности, Кэт почти 10 лет работала помощником юриста, семь из которых занималась финансированием судов. Она писала для многих изданий, как печатных, так и онлайн. Кэт имеет степень бакалавра английской литературы и философии, а также степень магистра писательского мастерства в Кингстонском университете.

Прочтите другие статьи Кэт де Наум



Освойте 3D-печать:9 основных шагов для правильной настройки принтера SLS против SLM:ключевые различия и как выбрать правильный процесс