不管随着时间的推移有多少新的3D打印技术出现,树脂光固化成型 (SLA) 和热塑性材料熔融沉积成型(FDM)仍然是流行的增材制造工艺。本文的目的是对其进行全面概述和比较,这两个过程属于不同的3D打印类别。
3D打印技术基础知识
塑性材料熔融沉积成型(FDM)
热塑性材料熔融沉积成型(FDM)是一种基于挤出的3D打印技术。FDM中使用的建筑材料是热塑性聚合物,以长丝形式出现。在FDM中,通过在CAD模型定义的路径中有选择地一层一层地沉积熔化材料来制造零件。FDM具有精度高、成本低、材料选择多等优点,是目前世界上应用最广泛的3D打印技术之一。
树脂光固化成型 (SLA)
树脂光固化成型 (SLA)属于3D打印的聚合范畴,它利用光固化热固性树脂来制造零件。它是一种强大的增材制造技术,能够生产非常精确和高分辨率的零件,这些零件能够直接用于成品、小批量生产或快速原型制造。SLA的主要优点是能够生产出光滑的成品零件和较少的材料损耗。
3D打印的建筑材料
FDM材料
Xometry择幂科技可广泛提供用于热塑性材料熔融沉积成型的硬质塑料,如ABS、ASA、尼龙PA12CF、PC、PC-ABS、PC-FR、PLA、PETG、PEEK、PEKK、PA6/66、PA6-CF、HPPA-CF、HPPA-GF、ABS-GF、PET-CF、PET-GF、ULTEM 1010等等。
例如,ASA是一种具有良好耐候性的非晶态热塑性塑料,由于其优异的力学性能而被广泛应用于原型制造中。此外,它有多种颜色可供选择。
SLA材料
Xometry提供硬质塑料,如8360X、9400E、Ledo6060、高韧性类ABS-进口Somos、8100、耐高温150度树脂-Therm 1、8220(类ABS)、黑色树脂等。
SLA对比FDM:主要比较
成本效益
SLA 3D打印
- 比同样广泛用于原型的MJF和FDM更昂贵:这主要是来源于成本高昂的光化学过程和材料。
- 作为后处理的额外费用产生着色费用:市场上可供选择的颜色不多。印花有灰色、黑色、白色或透明。
FDM 3D打印
- 3D打印最便宜的选择之一:当需求是从一个单位到一个小批量,相比较更昂贵的方式,如SLA或SLS,FDM是理想的选择。
- 建筑材料更便宜,可广泛获得:与其他技术相比,它使原型制作、再原型制作和设计改进的印刷成本更低。
- 直接彩色3D打印是可能的:着色成本也降低了,因为打印出来的颜色直接从打印机,没有额外的后期处理工作量。
细节和精度
SLA 3D打印
- 极薄层厚度(最小0.02毫米):使用非常薄的激光束,可以获得非常逼真的精细复杂的特征。
- 打印高清晰度的小零件和非常大的零件;它可以打印各种尺寸(高达736 x 635 x 533毫米)的零件,同时保持高精度和紧密的公差。
FDM 3D打印
- 层厚约0.05-0.3mm: 对于非常小的细节并不重要的原型制作来说,这是一个很好的选择。
- 尺寸精度低:由于熔化塑料的性质,FDM有少量渗液特点,因此它不适合复杂细节的零件。
表面处理
SLA 3D打印
- 玻璃般的表面处理:由于SLA使用树脂材料,其表面处理可以取代由MJF或SLS制成的正常原型。
- 高清晰度的高质量表面处理:外部的,以及内部的细节,都可以看得很完美。这就是SLA有利于一般概述功能原型的原因。
FDM 3D打印
- 明显可见的分层式步骤:由于FDM是通过一层一层地滴下熔融塑料来工作的,楼梯外壳更加明显,零件表面粗糙。
一种分层式粘附机制:它使FDM零件处于非均质状态。后处理需要使表面光滑,成本更高。
材料选择
SLA 3D打印
- 有限的材料选择:SLA技术只使用热固性树脂,这使得该技术在建筑材料方面非常有限。
- 生物相容性和食品级材料:SLA是打印医用植入物或食品容器的最佳技术之一,使用树脂如真硅酮。
FDM 3D打印
- 可供选择的塑料长丝种类繁多:从低强度到高强度材料(PP、TPU、尼龙PA、ABS、PETG、PLA、PC按拉伸强度的高低顺序排列),FDM有一系列广泛的材料可供印刷。
- 良好的材料可用性:这些材料经常被使用,因此很容易在市场上以低廉的价格获得。
SLA对比FDM(在工业/桌面3D打印中)
FDM和SLA提供两种不同的打印机:工业3D打印机和桌面3D打印机。前者广泛用于工业应用,如最终使用部件,后者用于业余爱好者和小型应用。
工业打印机比较
FDM工业3D打印 | SLA工业3D打印 | |
打印机价格 | €€€ | €€€€ |
尺寸 | 200 x 200 x 300毫米至914 x 610 x 914毫米 | 2100 x 800 x 700毫米 |
分辨率 | 约3-16微米 | 约25-100微米 |
速度 | 高 | 高 |
精确度 | 高 | 高 |
台式打印机比较
FDM桌面3D打印 | SLA桌面3D打印 | |
打印机价格 | € | € |
尺寸 | 10 x 10 x 10毫米至200 x 200 x 200毫米 | 145 X 145 X 175毫米 |
分辨率 | 约1000微米(X-Y)约500微米(z) | 约25-200微米 |
速度 | 低 | 中等 |
精确度 | 中等 | 中等 |
结论
Xometry提供SLA和FDM服务,用于按需3D打印项目,包括原型和大批量。Xometry拥有遍布全球上万家合作伙伴网络,能够在3天内交付3D打印部件。上传您的CAD文件到Xometry择幂科技IQE即时报价引擎,以获得关于SLA和FDM 3D打印的即时报价与各种制造选项。