3D打印機(jī)FDM和SLA有什么區(qū)別?
2020-04-27
3D打印也稱為增材制造。它是一種基于數(shù)字模型文件的通用技術(shù),它使用粉末狀的金屬或非金屬以及其他粘合材料通過(guò)逐層打印來(lái)構(gòu)造對(duì)象。3D打印機(jī)將對(duì)數(shù)字模型進(jìn)行切片,然后讓打印頭根據(jù)預(yù)設(shè)軌跡將材料重復(fù)放置在印刷板上,并融合連續(xù)的材料層,直到最終形成三維模型。熔融沉積技術(shù)(FDM)和光固化技術(shù)(SLA)是當(dāng)前市場(chǎng)上最常見(jiàn)的兩種3D打印技術(shù)。由于這兩種技術(shù)的悠久歷史,專業(yè)人員和業(yè)余愛(ài)好者在聯(lián)系3D打印機(jī)時(shí)通常都將這兩種技術(shù)用作輸入選項(xiàng),因此它們也是目前最成熟的3D打印技術(shù)。無(wú)論是用于原型設(shè)計(jì),模型展示還是一般零件制造,盡管兩者都可以為用戶打印相對(duì)相似的零件,但在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中如何選擇最合適的3D工藝和材料仍然需要注意許多細(xì)節(jié)。讓我們比較一下這兩個(gè)過(guò)程的優(yōu)缺點(diǎn)以及何時(shí)使用它們。
FDM技術(shù)的3D打印機(jī)的工作原理是將熔融的熱塑性塑料擠出到3D打印平臺(tái)上,并逐層放置,直到形成最終的3D模型。使用FDM技術(shù)的3D打印機(jī)材料有很多類型,從更常見(jiàn)的ABS,PLA到摻有各種增強(qiáng)粉末的復(fù)合材料,使得FDM3D打印機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。同時(shí),由于采用開(kāi)源FDM技術(shù),風(fēng)扇還可以自定義3D打印機(jī),以便可以根據(jù)不同的需求更改打印設(shè)置和硬件配件,以適應(yīng)更多特殊情況的使用。SLA技術(shù)的3D打印機(jī)使用UV激光或投光器連續(xù)跟蹤對(duì)象的每個(gè)切片層,將光敏樹(shù)脂層固化為硬化的塑料,直到形成最終的3D模型。
FDM技術(shù)優(yōu)勢(shì)
FDM3D打印機(jī)的體積比SLA打印機(jī)大。除了對(duì)大型實(shí)用零件和模型進(jìn)行原型制作和印刷外,他們還可以執(zhí)行小批量制造任務(wù)。單一類型的3D打印材料通常具有低電阻,低摩擦,高強(qiáng)度和一定的耐腐蝕性,而復(fù)合材料通常是指主要材料中包含增強(qiáng)材料粉末或短切纖維混合物的材料,例如聚碳酸鹽和碳纖維罐。打印出更堅(jiān)固,更輕和尺寸穩(wěn)定的零件。FDM3D打印范圍從模型顯示器,汽車(chē)小零件到航空航天工裝夾具,使其成為需要機(jī)械功能和性能的對(duì)象的更佳選擇。一些FDM3D打印機(jī)具有高精度的打印特性,因此被打印部件的表面光滑且均勻,可以滿足使用和測(cè)試的一般要求。
FDM技術(shù)的缺點(diǎn)
常規(guī)的FDM3D打印機(jī)由于打印分辨率低,有時(shí)會(huì)出現(xiàn)在打印對(duì)象的表面上的分層狀態(tài),也稱為“羅紋”。這需要對(duì)零件進(jìn)行額外的拋光和打磨,從而獲得較高的表面光潔度。通常,F(xiàn)DM3D打印過(guò)程也容易出現(xiàn)溫度波動(dòng),這會(huì)導(dǎo)致熱塑性長(zhǎng)絲材料的冷卻速度變慢/變快,并導(dǎo)致表面分層。常見(jiàn)的問(wèn)題是故障和零件翹曲。
3D打印機(jī)在打印過(guò)程中同時(shí)使用多個(gè)內(nèi)部組件。打印頭,擠出系統(tǒng)或熱端組件的任何問(wèn)題都會(huì)在打印過(guò)程中引起問(wèn)題。因此,在準(zhǔn)備和切片3D模型時(shí),需要特別注意打印設(shè)置,以及硬件和材料規(guī)格對(duì)實(shí)際3D打印對(duì)象的潛在影響。
光固化技術(shù)(SLA)
SLA技術(shù)優(yōu)勢(shì)
SLA3D打印可以達(dá)到至少25微米的分辨率,從而實(shí)現(xiàn)光滑,細(xì)致的表面處理,F(xiàn)DM無(wú)法匹敵表面細(xì)節(jié),并且傳統(tǒng)的注射成型零件的外觀相似。它最適合用于產(chǎn)品展示或概念模型制作,有機(jī)結(jié)構(gòu),具有復(fù)雜幾何形狀的零件,小雕像和其他獨(dú)特風(fēng)格的產(chǎn)品原型。由于將UV激光器用作數(shù)據(jù)校準(zhǔn)組件,因此SLA3D打印機(jī)的打印錯(cuò)誤較小。這是因?yàn)樵趯尤诤线^(guò)程中沒(méi)有熱膨脹,因此非常適合于打印高精度模型,例如珠寶,醫(yī)療植入物,復(fù)雜的建筑模型和其他小零件。
SLA技術(shù)的缺點(diǎn)
由于固化樹(shù)脂材料的脆性,只能將工程級(jí)SLA樹(shù)脂配方應(yīng)用于受到機(jī)械應(yīng)力或循環(huán)載荷的零件。除此之外,大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)樹(shù)脂都非常適合用于展示目的的精細(xì),高表面光潔度的產(chǎn)品模型。當(dāng)前,就強(qiáng)度和機(jī)械性能而言,市場(chǎng)上沒(méi)有可與聚碳酸酯,尼龍或其他強(qiáng)力FDM材料相比的SLA樹(shù)脂材料。另外,3D打印樹(shù)脂材料成本更高。與FDM3D打印機(jī)相比,它們的構(gòu)建尺寸要小得多,并且不適合小批量生產(chǎn)操作。
如何合理使用兩種技術(shù)?
FDM和SLA具有各自的優(yōu)缺點(diǎn),可用于完成不同的任務(wù)或與多組件裝配構(gòu)造結(jié)合使用。如果要制作具有精細(xì)表面的顯示設(shè)計(jì)模型,則SLA是更好的選擇。FDM將更適合主要需要從設(shè)計(jì)和制造到后期小批量生產(chǎn)的零件制造。