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3D打印技术:SLA vs SLS

介绍

在ScBet188亚洲ulpteo,我们经常被问到:SLA技术和SLS技术的区别是什么?今天我们想和大家分享一下这些3D打印技术和材料的异同,帮助大家弄清楚你的3D打印项目需要哪些技术。

SLS、SLA、FDM、FFF、ABS、PA、PLA……今天比以往任何时候都要跟上代表所有不同技术、材料或工艺的所有这些首字母缩写,可能有点挑战。不仅要知道它们的含义,还要准确地知道你从它们中得到了什么,这是更难的,这就是为什么我们想为你提供一个快速但全面的比较,目前市场上的两种主要技术。读完这篇文章后,你就会确切地知道什么时候以及为什么要使用它们SLS或SLA技术为您的下一个3D打印项目。

简介:SLA和SLS技术

缩写SLS代表选择性激光烧结这正是这种3D打印机的核心所在。这里的关键词是烧结,这是一个通过加热和/或压力压实和形成固体物质的过程,而不熔化它到液化点。

在这些SLS 3 d打印机在美国,在建筑表面涂上一层薄薄的材料粉末,所有这些都是在一个温度刚好低于材料烧结点的热室中进行的。紧接着,一束强大的激光束在该表面“绘制”出物体的二维截面,在一个微小点(它聚焦的地方)提高温度,使其高于烧结温度,从而将粉末颗粒烧结在一起。

SLS 3 d打印

接下来,一个新的层被沉积在第一个层的上面,这个过程不断重复,直到生成物体的最后一个2D部分。这种SLS过程是一种逐层技术。最后一步就是把埋在未烧结粉末中的固体物体挖出来,清理干净,就可以开始了。

另一方面,SLASL代表有限元这是第一个在80年代被理论化并获得专利的增材制造技术。今天,我们有一些最初概念的微小变化,但主要的想法仍然是一样的:一束近紫外激光聚焦在一层薄薄的液体光聚合物树脂上,并迅速绘制出所需物体的2D切片(相当于任何其他3D打印技术)。光敏树脂在紫外光的作用下固化,形成单一的二维层。在上面涂上一层新的树脂,并对对象的每个部分进行迭代,最终得到完整的3D打印对象。最后一步是清洗最后的物体,它浸泡在液体树脂中,通常情况下是去除支撑结构。

SLA 3 d打印

与主要用于工业级别并需要一些专用空间的SLS打印机不同,SLA打印机很久以前就已经达到了消费者和生产用户级别。

这些增材制造技术的分辨率

虽然这些技术并没有确定固有的分辨率,但存在实际的物理约束,使得每种打印机都能提供一定范围内的分辨率。这两种系统都使用电动平台,需要能够解决所需的分辨率,这通常不是一个大的技术问题。离开,一边还两个系统使用聚焦激光束来巩固他们所使用的建筑材料,而是因为完全不同波长(SLS SLA的紫外和红外),他们的焦点尺寸可以也截然不同,紫外线专注点被显著小于一个红外激光(或红外激光)。使用较小的焦点就像使用整形铅笔绘图,您可以比使用钝铅笔解决更多的问题,因此SLA打印机通常在水平和垂直上实现更高的分辨率!

注意:请记住,我们谈论的仍然是几十到几百微米!SLS技术完全可以帮助您创建非常详细的模型。

SLA和SLS技术的不同力学性能

使用SLS和SLA打印机打印的对象之间的另一个重要区别是它们的机械行为。正如我们在分辨率上所说,这里我们只能概括和描述每种技术最常用的材料。

SLS打印机可以使用多种材料,通常是粉末状材料,但最常见的是聚酰胺(通常,尼龙PA12),可以添加添加剂来改变颜色、强度、柔韧性、硬度等性能。你可能认为你不了解这种材料,但它的商业名称肯定会让你印象深刻:它就是尼龙,一种神奇的全能材料,它提供了耐用性、强度和非凡的耐磨性其他特征

对于SLA打印机,通常制造商会提供自己的树脂,但有很多第三方选择,通常更便宜。总的来说,它们往往比尼龙更硬,因此更脆,尽管不断有新的化合物被释放出来,具有更柔软和更灵活的特性,非常类似于橡胶材料。

树脂制品与尼龙制品的一个显著区别是它们在负载下的行为。刚性树脂往往会猛烈地破碎成多个碎片,而尼龙在负载下有一个广泛的弹性区域(在那里仍然可以恢复到原来的形状),随后发生永久变形,最终失效。SLS和SLA 3D打印之间的选择完全取决于您的项目的性质

表面呢?

这是第一眼看到的最明显的区别之一。使用SLS打印机,烧结过程本质上创造了多孔的固体材料,因为原本在粉末中的空气会在烧结材料上产生微小的气泡。

虽然这不是你肉眼能看到的东西,但当触摸它时,它会感到有点“粗糙”。另一方面,液态物质的聚合会产生大量均匀的固体物质。

SLA印刷

由Formlabs设计的预成型支持,以最大限度地减少其对打印的影响。学分:Formlabs。

颜色方面,聚酰胺粉提供基本选择:黑色和白色,为原料选择。第三种选择是混合这两种颜色的灰色,但有人可能会说,提供的服务相当有限,没有半透明或透明的SLS印花选择。使用SLA机器打印的树脂允许其他选择,同时与颜色颜料混合。

支持3D打印过程中

对于没有清晰站立位置的物体(如球)或有悬垂的物体(如台灯的阴影),几乎所有3D打印技术都需要支撑材料或结构,SLS打印机是少数例外之一,由于在SLS过程中,未烧结的粉末作为支撑材料在被打印的物体周围。

根据每个特定的情况,有时用户可以放弃或最小化对技术支持的使用,但在使用SLA打印机时,这是一个总是存在的权衡。当使用支撑结构时,打印的部件将需要一些人工清洗时间,即使如此,在被移除的地方留下“疤痕”也并不罕见。

不幸的是,使用二级支撑材料在SLA过程中并不是一个选择,因为所有的建筑材料都来自于一个单一的点,导致对象和它的支撑结构都是由相同的材料制成的。

SLS和SLA技术的后处理

虽然SLS和SLA打印都有后处理选项,但它们通常是不同的,因为打印本身是不同的,但你会得到一些非常好的表面处理。

  • 抛光:SLA打印更平滑,更有光泽,所以抛光基本上是不必要的。对于SLS打印来说,如果需要更平滑、更有光泽的方面,这可能是一个有趣的选择。
  • 颜色:SLS 3D打印在我们的在线上提供了广泛的颜色可能性3 d打印服务
  • 修剪/切割/涂胶:聚酰胺和树脂都适合一些手工工作,总是使用正确的工具。你可以在上面了解更多我们的3D打印博客

食品和化学相容性

食品容器可能不在3D打印物品的前10名之列,但与我们的塑料(聚酰胺12)材料一样具有食品兼容性和生物兼容性绝对没有害处(但记住,这可能不是染色聚酰胺的情况!)在SLA领域,生物兼容或食品认证树脂并不流行,尤其是对消费级打印机而言,但仍然可以从专业供应商(通常与医疗应用相关)找到并购买它们。

SLS尼龙物体也可以承受一些溶剂,如丙酮,一些类型的酒精等,你可以查看我们的清单塑性材料页面。对于树脂材料,您将需要参考每个单独产品的规格,因为它可能有很大的差异。

成本

由于SLA打印机与专业SLS打印机相比“便宜”,人们可能会认为SLS打印也应该更贵。事实上,由于尼龙是3D打印圈之外的一种常见材料,而且SLS打印机经常可以在一次运行中输出非常大的数量,SLS打印通常比SLA打印更便宜。当然,如果您不需要购买打印机,那么SLA很可能更便宜,即使之后的消耗品相对昂贵。

结论:让我们来总结一下

结论时刻到了,这里没有赢家,因为这个比较不是为了找到一个。每种技术都有其优点和缺点,这将取决于项目要求哪个选项最适合这项工作。对于注重功能的部件或项目,SLS尼龙打印可能是一种方式。有一件事是肯定的,这些印刷技术比传统的制造技术,如注射成型,提供了更多的优势。

无论如何,SLS和SLA的质量在市场上都是最高的,而且尼龙的稳健性几乎在所有情况下都是出类拔萃的。当要求高质量和外观和/或部分需要半透明,然后SLA打印将是正确的选择,总是考虑其机械局限性。

SLA SLS
材料 光敏树脂 通常聚酰胺(尼龙)
可实现的质量 优越的
表面纹理 光滑,经常的 略微粗糙的
颜色(没有后处理) 几乎无限不透明和半透明 白色,灰色,BlackOpaque
支持(复杂形状) 要求 不是必需的
机械 强而脆的新型柔性化合物 强大和灵活的
在机械故障 几乎没有变形,直到突然骨折 逐渐变形直至断裂
耐磨性 变量 优越的
后处理 抛光(很少需要)绘画 抛光染色绘画
食物 只有特殊的树脂(可能很贵) 是的
化学物质 没有定义 高度耐药(尼龙)
成本 打印机相对便宜树脂可能很贵 打印机认真昂贵材料便宜


你喜欢立体光刻和选择性激光烧结之间的这场技术大战吗?看看这个,关于
FDM vs SLA vs SLS并了解更多关于这些3D打印方法的信息。

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