FDM vs. SLA: Rozdiely medzi filamentovými a živicovými 3D tlačiarňami

Len málo otázok je takých významných ako tá, na ktorú sa dnes snažíme odpovedať. Po mnoho rokov sa milovníci domácich majstrov, technickí nadšenci a ďalší kreatívni ľudia snažili vybrať pre svoje projekty perfektnú 3D tlačiareň. Ako si však vybrať tú správnu značku a model pre vás, keď nepoznáte rozdiely medzi technológiami tlače, ktoré používajú?

Pridajte sa k nám a preskúmame dve z najpopulárnejších metód 3D tlače na trhu, tavené nanášanie modelovanie (FDM) a stereolitografia (SLA), aby ste získali prehľad, ktorý potrebujete do tohto vzrušujúceho hobby.

Čo je to 3D tlač na modelovanie fúzovanej depozície (FDM)?

Prvýkrát vyvinutý S. Scott Crump, spoluzakladateľ spoločnosti Stratasys, v roku 1988, modelovanie tavenej depozície je už dlho najpopulárnejšou technológiou 3D tlače na trhu. Časť úspechu FDM 3D tlače je spôsobená jej jednoduchosťou, vďaka čomu je vynikajúcou voľbou pre každého, od začínajúcich nadšencov až po profesionálov vo výrobe, a zároveň udržuje nízke náklady.

Vo väčšine prípadov sa na FDM 3D tlač použije pevný termoplast, napríklad PLA alebo ABS. Vlákno prechádza cez vyhrievaný blok s jemnou dýzou, známou ako extrudér a hotend, ktorá ho zmäkčuje a roztaví a poskytuje ideálne ingrediencie na začatie vytvárania 3D tvaru. Ale v 3D tlači FDM je viac ako len extrudér.

Vlákno prechádza cez vyhrievaný blok s jemnou tryskou

Extrudér sa môže pohybovať v troch rozmeroch vďaka krokovému motoru a súprave koľajníc na každej z jeho osi. Ako sa extrudér pohybuje, zostáva za ním tenká plastová stopa, ktorá priľne k vyhrievanej zostave na základni stroja na vytvorenie skutočného objektu z údajov nájdených v digitálnom modeli súbor.

Tento typ vrstvenej konštrukcie ponecháva objekty vytvorené FDM 3D tlačiarňami s výraznými vodorovnými čiarami, vďaka ktorým je ľahké povedať, ako bola položka vyrobená. Samozrejme, pri tomto type tlače existujú aj ďalšie obmedzenia, ale toto je téma, ktorej sa budeme venovať neskôr v článku.

Čo je stereolitografická 3D tlač (SLA)?

Aj keď sa to môže zdať ako novší vývoj ako FDM 3D tlač, prvý úspešný patent na stereolitografiu podal v roku 1984 muž menom Chuck Hull, vďaka čomu bola o štyri roky staršia. Je pravda, že dostupnosť SLA tlačiarní bola až donedávna obmedzená, aspoň v oblasti nadšencov, a to znamená, že mnohí ľudia sú menej zvyknutí na ich dizajn.

Tlačiareň SLA používa ako stavebný materiál tekutú živicu

Na rozdiel od 3D tlačiarne FDM tlačiareň SLA používa ako stavebný materiál tekutú živicu. Patrí do rodiny aditívnych výrobných technológií nazývaných vatová fotopolymerizácia, ako je opísané v Výskumná skupina pre aditívnu výrobu, SLA 3D tlačiarne používajú svetelný zdroj, ktorý je kalibrovaný na vytvrdzovanie živice. To sa zvyčajne dosiahne zavesením pomaly stúpajúceho tlačového lôžka nad malým kúpeľom živice svetelný zdroj, ktorý svieti zhora alebo spod vane, aby z vytvrdnutých staval presné modely živice.

Existujú aj iné typy živicových 3D tlačiarní, ktoré používajú svetelné zdroje, ako sú UV LED na vytvrdzovanie živice, ale tlačiarne SLA sa spoliehajú na laser, aby premenili súbory 3D modelov na plnohodnotné objekty.

Ďalšie technológie 3D tlače

Stojí za zmienku, že tlačiarne FDM a SLA nie sú jedinými typmi 3D tlačiarní na trhu. DLP a LCD tlačiarne sú veľmi podobné SLA 3D tlačiarňam, zatiaľ čo bežný termín tavená filamentová výroba (FFF) je rovnaký ako FDM tlač.

Selektívne laserové spekanie (SLS) je dobrým príkladom jedinečnej technológie 3D tlače, ktorá to umožňuje použite laser na roztavenie polymérneho prášku bez potreby podpier, a to všetko pri rýchlom vytváraní vysokej kvality časti.

Výhody 3D tlačiarní FDM

Ako pri každom rozhodnutí o kúpe, aj tu stojí za to preskúmať výhody tlačiarne FDM skôr, ako sa rozhodnete zaplatiť. Tieto tlačiarne majú zjavné výhody, ako je ľahká dostupnosť a prijateľné ceny, ale prichádzajú aj s výhodami, o ktorých možno neuvažujete.

Menej post-processingovej práce

SLA živice tlačiarní sú toxické a potrebujú čas na vytvrdnutie, čo znamená, že tomu musíte venovať čas vyčistite každý výtlačok, ktorý vytvoríte, na tlačiarni SLA a následne použite UV svetlo na dlhú dobu vytvrdzovanie. 3D tlačiarne FDM sa nedodávajú s týmto problémom: vytlačené diely sú pripravené na použitie hneď po dokončení, pokiaľ im dáte trochu času na vychladnutie.

Rýchlejší proces tlače

3D tlačiarne FDM sú vo všeobecnosti schopné dokončiť tlač rýchlejšie ako tlačiareň SLA, aj keď to závisí od nastavení rezu, ktoré boli použité pre každú z častí.

Cenovo dostupné tlačové materiály

Vlákna 3D tlačiarne ako PLA, PETG, TPU a nylon sú k dispozícii na stránkach ako Amazon a eBay za veľmi prijateľné ceny a môžete tiež nájsť špecializovaných predajcov, ktorí ponúkajú skvelé ponuky. To silne kontrastuje s nákladmi a rozmanitosťou dostupných materiálov SLA.

Väčšie platformy na zostavenie

Zatiaľ čo sú k dispozícii tlačiarne SLA s veľkými platformami na zostavenie, tlačiarne FDM v rovnakom cenovom rozpätí budú mať zvyčajne väčšiu platformu na zostavenie, čo vám umožní produkovať väčšie výtlačky.

Výhody 3D tlačiarní SLA

Rovnako ako tlačiarne FDM, aj tlačiarne SLA prichádzajú s radom výhod, vďaka ktorým sú ideálne pre vaše projekty. Tieto stroje sú v posledných rokoch čoraz dostupnejšie, vďaka čomu sú presvedčivejšie ako stolné nástroje pre domácich majstrov.

Neuveriteľne presná tlač

Mnoho nadšených FDM 3D tlačiarní je schopných dosiahnuť výšku vrstiev len 0,1 mm (100 mikrónov), zatiaľ čo tlačiarne SLA často dosahujú rozlíšenie 0,03 mm (30 mikrónov). To znamená, že tlačiarne SLA sú schopné produkovať oveľa jemnejšie detaily ako ich náprotivky FDM, spolu s prekonaním ďalších nevýhod.

Menej pohyblivých častí

Tlačiareň SLA potrebuje na pohyb svojej tlačovej plochy iba krokový motor, zatiaľ čo tlačiareň FDM má zvyčajne tri, čo môže pozitívne ovplyvniť životnosť dielov vo vašej tlačiarni.

Hladké povrchy

Vďaka presnosti tlačiarne SLA ponúka tento typ stroja vo všeobecnosti oveľa hladšiu povrchovú úpravu ako tlačiareň FDM. Neexistujú žiadne čiary vrstiev, vďaka čomu položky vytlačené tlačiarňami SLA vyzerajú, ako keby boli vstrekované.

Na čo je tlač FDM najlepšia?

Tlač FDM je pravdepodobne flexibilnejšia ako SLA, a to je jeden z hlavných dôvodov, prečo je taká populárna. Na čo sa však tento typ tlačiarne najlepšie používa?

Rapídne prototypovanie

Vytváranie rýchlych prototypov je nevyhnutné pre vývoj produktu. FDM vlákna ako uhlíkové vlákna a nylon uľahčujú vytváranie silných prototypov a cenová dostupnosť týchto materiálov je veľmi presvedčivá.

Vytváranie vlastných foriem

Vďaka krátkej dobe tlače a dostupnej cene FDM materiálov môže byť tento typ tlačiarne skvelý na výrobu jednorazových foriem. Špecifické aplikácie pre túto oblasť siahajú od výroby sadrových foriem až po vytváranie kovových odlievacích šablón.

Ďalšie hobby projekty

FDM 3D tlač má miesto vo svete biznisu, ale je skvelá aj pre tých, ktorí chcú realizovať svoje hobby projekty. Možno to nie sú najjednoduchšie stroje na používanie, ale bude zábavné prejsť procesom učenia sa o nich.

Na čo je tlač SLA najlepšia?

3D tlačiarne SLA nie sú také flexibilné ako stroje FDM, ale to neznamená, že im chýba hodnota. V skutočnosti ich špecializovaná povaha robí zo stereolitografických 3D tlačiarní najlepšiu voľbu pre špecifické typy 3D tlače.

Vytváranie miniatúr

Preskúmali sme 3D tlač miniatúr s FDM tlačiarňou v minulosti, ale so strojom SLA by sme boli schopní dosiahnuť oveľa lepšie výsledky. Vďaka schopnosti vytvárať hladký povrch, jemné detaily a odolné modely sú tlačiarne SLA ideálne na vytváranie miniatúr.

Ďalšie komplexné projekty

Byť dobrý pre konkrétne aplikácie hrá v prospech tlačiarne SLA. Projekty, ktorých dokončenie s tlačiarňou FDM môže byť náročné, môžu byť so strojmi SLA oveľa jednoduchšie, najmä ak je potrebné použiť zložité podpory.

Výber správnej 3D tlačiarne pre váš projekt

Výber správnej 3D tlačiarne pre vaše projekty si vyžaduje trpezlivosť, výskum a trochu know-how, ale tento článok by vám mal pomôcť. Bez ohľadu na tlačiareň, ktorú si vyberiete, určite si užijete veľa zábavy, keď si nájdete čas na učenie.

Anycubic Photon S: Najlepšia živicová 3D tlačiareň? (A menej ako 500 dolárov)

Ohromujúca 3D tlačiareň, schopná produkovať vynikajúce 3D výtlačky. Plast z tekutej živice znamená, že to nie je pre každého.

Prečítajte si ďalej

O autorovi