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                武漢中天雲迪:SLS和SLA技術的區別

                武漢中天雲迪:SLS和SLA技術的區別

                發布日期:2019-08-13 作者: 點擊:

                SLS, SLA, FDM, FFF, ABS, PA, PLA… 如此多的3D打印技術名詞大家都能夠弄清楚麽?我看有些懸。弄清楚單詞的意思是個小問題,重點是你知道這些技術的工作原理是怎樣的麽?所以小編花費大量精力整理了這篇幹貨,希望大家能夠了解市面上兩種主要的3D打印技術。相信大家讀過後,能夠在SLS和SLA兩種技術中做出更好的選擇。

                PS:如果沒耐心的話,可以直接看Z後面的表格哦。

                 

                區別一:SLS和SLA工藝原理的區別


                SLS是單詞Selective Laser Sintering首字母的縮寫,中文意思是選擇性激光燒結。對於關鍵詞燒結維基給出的解釋是這樣子的:

                通過加熱和/或者升壓將固態材料壓縮成型,而不經過液化的過程。

                 

                微信截圖_20190813175716.jpg

                簡單來說,就是這些機器的構建表層會鋪一層粉末材料,加熱至恰好低於該粉末燒結點的某一溫度,控制系統控制激光束按照該層的截面輪廓在粉層上掃描,使粉末的溫度升至融化點,進行燒結並與下面已成型的部分實現粘接。當一層截面燒結完後,工作臺下降一個層的厚度,鋪料輥又在上面鋪上一層。不斷重復這個過程,直到完成整個模型。Z後將模型從未燒結的粉末中拿出來清理幹凈即可。



                圖為SLS工作示意圖↑↑


                SLA或者SL代表光固化立體造型術,它是Z早的的3D打印工藝,可以追溯到20世紀80年代。現在和原來的概念有些不同,但是核心原理還是一樣的:將計算機控制下的紫外激光按預定打印對象各分層截面的輪廓為軌跡對液態樹脂逐點掃描,使被掃描區的樹脂薄層產生光聚合反應,從而形成打印對象的一個薄層截面。當一層固化完畢,移動工作臺,在原先固化好的樹脂表面再敷上一層新的液態樹脂以便進行下一層掃描固化。新固化的一層牢固地粘合在前一層上,如此重復直到完成打印對象。Z後一步是清理模型,通常要除去支撐材料。

                 

                微信截圖_20190813175922.jpg

                圖為SLA工藝原理↑↑↑

                 

                圖為SLA工作示意圖↑↑


                通常來說,SLS打印機都是工業級別的,工廠使用的較多;SLA打印機則沒那麽高的要求,家用的也有,機器相對小些也便宜些。

                 

                區別二:分辨率

                一些實際的物理約束會導致每種機器的打印分辨率不同。SLS和SLA打印機系統都是使用的機械化平臺,需要能夠解決理想分辨率的問題,通常來說這並不是一個大的技術問題,我們暫不考慮。這兩種系統都是使用激光束來固化構建材料的,但是基於它們使用的是完全不同的波長(SLA是紫外線光,SLS是紅外線光),集中照射的區域也就不同,紫外線的光區比紅外線的光區小得多。打個很形象的比方:你用一只鋒利的鉛筆繪畫會比用一只鈍鉛筆容易得多。因此,SLA打印機的分辨率通常更高。

                 

                區別三:機械性能

                這兩種機器打印出來的物體的機械性能也有所不同。在這裏我們簡單說一下SLA和SLS打印機常用的材料。SLS打印機可用的材料(粉末狀的形態)很多,但是Z普遍的還是聚酰胺(PA12),有添加劑可以改變其屬性(顏色、強度、彈性、硬度等)。你可能會說我沒聽過這種材料,它還有一個商業名字叫做尼龍。這種材料性能優越:堅固耐用,抗磨損。

                 

                至於SLA打印機,通常廠家都會提供他們自己的樹脂材料,但是也有很多第三方的選擇,價格自然便宜些。通常來說,樹脂材料更加堅硬,因此比尼龍要脆弱。

                 

                還有一個重要的區別是二者在負重情況下的表現:堅硬的樹脂受到嚴重沖擊會變成碎片,但是尼龍有一定的彈性還可以恢復到原狀。

                 

                區別四:表面

                這可能是一眼就能看出來的差別之一了。SLS打印機的燒結過程本質上生成了一種有氣孔的固體材料,因為粉末中有空氣在燒結材料上形成了微小的氣泡。盡管肉眼看上去沒多大問題,但是摸上去會有點粗糙。樹脂材料打印出來的物體表面則會光滑很多。

                 

                顏色方面,尼龍粉末通常有兩種顏色:黑色和白色。或者把這兩種顏色混合在一起形成灰色,沒有半透明或者透明的SLS打印機。相反,樹脂材料就沒那麽多限制,用戶可以使用基本白色或者透明樹脂和顏料生成其它顏色。

                 

                區別五:支撐

                對幾乎所有的3D打印技術來說,打印對象如果沒有很明顯的支撐點或者有懸掛部分,都需要有支撐材料或者結構。但是SLS打印機是少數幾個除外的,因為未燒結的粉末在打印的過程中充當了支撐材料的角色。但是SLA打印機則需要有支撐結構,當使用支撐結構時,需要對打印部件進行手動清理,會耗費一些時間。甚至在除掉支撐結構後會留下一些“疤痕”。


                微信截圖_20190813180211.jpg

                圖為SLA的支撐↑↑↑


                不幸的是SLA打印機使用的支撐材料和原材料必須是一樣的,不能選擇其它的。

                 

                區別六:後處理

                盡管這兩種技術打印出來的東西都可以進行後處理,但還是有所不同因為出來的東西本身就不同。

                 

                拋光:SLA機器打印出來的東西表面更加光滑和閃亮,因此大多數時候不需要拋光;SLS則不同。

                 

                著色:SLA樹脂打印品無孔,不能滲透,因此不能選擇浸染。可以選擇塗色,但是要取決於物體的形狀,如果太復雜,塗色也是件非常困難的事情。浸染對SLS打印品來說則是非常好的選擇。

                 

                剪裁/切割/黏合:不管是尼龍還是樹脂打印出來的東西都適合手工後處理,只要工具用對就可以了。

                 

                食品/化學兼容性

                塑料材料(尼龍12)是無害的,但浸染過的尼龍就不一定了。但是,如果是SLA技術的話,生物相容性或食品認證的樹脂不是很流行,尤其是消費級別的打印機。但是如果有這方面的需求的話,還是可以找到供應商的。

                 

                SLS尼龍制品還可以承受一些化學溶劑諸如丙酮和醇類。樹脂的話則要參照單個產品的說明書。

                 

                區別七:成本

                和SLS打印機相比,SLA的要便宜些。所以有些人可能認為SLS打印品也要貴些。事實上在3D打印界尼龍是一種常見的材料,而且SLS打印機單次的產出也非常大,所以SLS打印品通常比SLA打印品要便宜些。當然,這是針對你不買打印機的情況,如果要購買打印機的話,就另當別論了。

                 

                小結:

                到此為止,我們並沒有比較出誰好誰壞,因為各有各的優勢和劣勢。選擇SLA技術還是SLS技術,取決於你項目的要求。對於功能性部件或者項目,SLS尼龍打印比較合適。對於整個市場而言,SLS和SLA的質量都是相當高的,尼龍的強韌性是Z好的。如果對產品表面要求比較高或者需要透明件,選擇SLA技術。


                微信截圖_20190813175936.jpg


                本文網址:/news/406.html

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