同為工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)，SLA和FDM的差別在哪兒？
2019-10-08
1、基本原理
FDM，“熔融沉積”技術(shù)，通過(guò)加熱裝置將ABS、PLA等絲材加熱融化，然后通過(guò)擠出頭像擠牙膏一樣擠出來(lái)，一層一層堆積上去，最后成形。其機(jī)械系統(tǒng)主要包括噴頭、送絲機(jī)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、加熱工作室、工作臺(tái)5個(gè)部分。熔融沉積工藝使用的材料分為兩部分：一類(lèi)是成型材料，另一類(lèi)是支撐材料。
SLA，“立體光固化成型”，激光束在液態(tài)光敏樹(shù)脂表面勾畫(huà)出物體的第一層形狀，然后制作平臺(tái)下降一定的距離，再讓固化層浸入液態(tài)樹(shù)脂中，如此反復(fù)直到打印成型。最后，將原型從樹(shù)脂中取出后，進(jìn)行最終固化，再經(jīng)打光、電鍍、噴漆或著色處理即得到要求的產(chǎn)品。
2、成型空間
FDM 3D打印機(jī)，在架構(gòu)上靈活多樣，有XYZ框架結(jié)構(gòu)的，有三角州結(jié)構(gòu)的，有機(jī)械手臂的，因此成形空間可以做得很小，也可以做得很大。但是大尺寸FDM機(jī)型機(jī)械結(jié)構(gòu)，往往會(huì)存在穩(wěn)定性不好，打印速度慢的問(wèn)題，難以滿(mǎn)足用戶(hù)長(zhǎng)時(shí)間打印需求。
SLA是最早出現(xiàn)的快速原型制造工藝，通過(guò)光軸移動(dòng)來(lái)打印的，理論上一樣可以做很大的尺寸。但由于SLA工業(yè)機(jī)型采用正向擺向樹(shù)脂缸的深度要和工件的高度一樣，成型空間必須充滿(mǎn)樹(shù)脂材料，這也意味著設(shè)備體積必須非常大。同時(shí)，每次更換材料，都必須要排空整個(gè)料缸。
3、打印精度
FDM機(jī)型是由熔融材料通過(guò)噴嘴擠出逐層疊加獲得零件，成品臺(tái)階效應(yīng)比較明顯(表面紋理)，不適合構(gòu)建大型零件。另外，理論上FDM機(jī)型噴頭直徑越小精度越高，但是噴頭小了，也容易造成耗材堵塞，所以噴頭不是越小越好。
而SLA工業(yè)機(jī)型是激光固化成型，在精度上有FDM機(jī)型無(wú)法逾越的優(yōu)勢(shì)。比如極光爾沃工業(yè)級(jí)SLA機(jī)型，鋪層厚度可精準(zhǔn)到0.05mm，而且通用光敏樹(shù)脂材料表面質(zhì)量光滑，易后處理，可制作各種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的精密零件和組裝件。
4、打印耗材
FDM機(jī)器現(xiàn)在比較普及，耗材相對(duì)便宜，主要有PLA、ABS、TPE、TPU等。其中，PLA是一種可生物降解的熱塑性塑料，打印時(shí)不會(huì)產(chǎn)生很難聞的氣味，所以它相對(duì)安全，適合在辦公室、教室及家庭等使用。ABS是一種高強(qiáng)度、韌性好、易于加工成型的熱塑型高分子材料，其熔點(diǎn)溫度比PLA更高，打印時(shí)必須對(duì)平臺(tái)進(jìn)行加熱，避免耗材冷卻太壞出現(xiàn)翹邊和收縮。TPE / TPU柔性材料，可以制造伸展性特別好的物體。但打印時(shí)難度較高，特別是對(duì)于遠(yuǎn)端送料的3D打印機(jī)，很難控制柔性材料的進(jìn)退。
SLA機(jī)型耗材為液態(tài)光敏樹(shù)脂，具有固化快速、成型精度高、表面效果好、易后處理等特點(diǎn)，適用于汽車(chē)、醫(yī)療器械、電子產(chǎn)品、建筑模型等手板樣件的制作。需要注意的是，光敏樹(shù)脂具有氣味和毒性，需密閉，同時(shí)為防止提前發(fā)生聚合反應(yīng)，需要避光保護(hù)。
FDM工業(yè)設(shè)備主要涉及的是機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)和控制方面，相對(duì)來(lái)說(shuō)技術(shù)門(mén)檻及造價(jià)成本較低，另外原材料的利用效率高且沒(méi)有毒氣或化學(xué)物質(zhì)的污染，使得成型成本大大降低。而SLA工業(yè)設(shè)備技術(shù)門(mén)檻比較高，設(shè)備廠商比較少但實(shí)力比較雄厚，一臺(tái)工業(yè)設(shè)備三十萬(wàn)到數(shù)百萬(wàn)不等。雖然兩者價(jià)格相差數(shù)倍，但對(duì)于要求高精細(xì)度模件制造的企業(yè)來(lái)說(shuō)還是非常值得的。
