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同为工业级3D打印机,为何SLA卖得比FDM贵?
发布时间:2018-07-27  关注度:1316   
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  同为工业级大尺寸3D打印机,为何SLA机型与FDM机型价格相差巨大?答案当然是相较FDM工业级3D打印机,更贵的工业级SLA打印机无论是打印速度还是成型精度都更占优势。接下来,我们来看看这两类机型最关键的不同之处。

  1、基本原理

  FDM,“熔融沉积”技术,通过加热装置将ABS、PLA等丝材加热融化,然后通过挤出头像挤牙膏一样挤出来,一层一层堆积上去,最后成形。其机械系统主要包括喷头、送丝机构、运动机构、加热工作室、工作台5个部分。熔融沉积工艺使用的材料分为两部分:一类是成型材料,另一类是支撑材料。

  SLA,“立体光固化成型”,激光束在液态光敏树脂表面勾画出物体的第一层形状,然后制作平台下降一定的距离,再让固化层浸入液态树脂中,如此反复直到打印成型。最后,将原型从树脂中取出后,进行最终固化,再经打光、电镀、喷漆或着色处理即得到要求的产品。

  2、成型空间

  FDM 3D打印机,在架构上灵活多样,有XYZ框架结构的,有三角州结构的,有机械手臂的,因此成形空间可以做得很小,也可以做得很大。但是大尺寸FDM机型机械结构,往往会存在稳定性不好,打印速度慢的问题,难以满足用户长时间打印需求。

  SLA是最早出现的快速原型制造工艺,通过光轴移动来打印的,理论上一样可以做很大的尺寸。但由于SLA工业机型采用正向摆向树脂缸的深度要和工件的高度一样,成型空间必须充满树脂材料,这也意味着设备体积必须非常大。同时,每次更换材料,都必须要排空整个料缸。

  FDM机型打印平台(左)SLA机型树脂槽(右)

  3、打印精度

  FDM机型是由熔融材料通过喷嘴挤出逐层叠加获得零件,成品台阶效应比较明显(表面纹理),不适合构建大型零件。另外,理论上FDM机型喷头直径越小精度越高,但是喷头小了,也容易造成耗材堵塞,所以喷头不是越小越好。

  而SLA工业机型是激光固化成型,在精度上有FDM机型无法逾越的优势。比如极光尔沃工业级SLA机型,铺层厚度可精准到0.05mm,而且通用光敏树脂材料表面质量光滑,易后处理,可制作各种结构复杂的精密零件和组装件。

  FDM(左)与SLA(右)工艺打印效果对比

  4、打印耗材

  FDM机器现在比较普及,耗材相对便宜,主要有PLA、ABS、TPE、TPU等。其中,PLA是一种可生物降解的热塑性塑料,打印时不会产生很难闻的气味,所以它相对安全,适合在办公室、教室及家庭等使用。ABS是一种高强度、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料,其熔点温度比PLA更高,打印时必须对平台进行加热,避免耗材冷却太坏出现翘边和收缩。TPE / TPU柔性材料,可以制造伸展性特别好的物体。但打印时难度较高,特别是对于远端送料的3D打印机,很难控制柔性材料的进退。

  SLA机型耗材为液态光敏树脂,具有固化快速、成型精度高、表面效果好、易后处理等特点,适用于汽车、医疗器械、电子产品、建筑模型等手板样件的制作。需要注意的是,光敏树脂具有气味和毒性,需密闭,同时为防止提前发生聚合反应,需要避光保护。

  FDM工业设备主要涉及的是机构运动和控制方面,相对来说技术门槛及造价成本较低,另外原材料的利用效率高且没有毒气或化学物质的污染,使得成型成本大大降低。而SLA工业设备技术门槛比较高,设备厂商比较少但实力比较雄厚,一台工业设备三十万到数百万不等。虽然两者价格相差数倍,但对于要求高精细度模件制造的企业来说还是非常值得的。

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