SLA og SLS er de to mest populære processer i 3D-udskrivningstjenester. Begge bruger lasere til hurtigt at skabe brugerdefinerede dele. Mange virksomheder eller designentusiaster har problemer med at vælge mellem de to processer, eller kender endda forskel på dem. Både SLA og SLS har unikke fordele, men de adskiller sig med hensyn til trykmaterialer, laserenergi, hastighed, nøjagtighed, pris osv. En stor fordel ved SLS frem for SLA er den tid, det tager at fremstille delen. SLS har kortere leveringstider. Som et resultat kan flere prototypedele produceres hver dag. Men hvis præcisionsdetaljer er vigtige, ville SLS være det bedste valg, fordi det kan fremstille dele med snævrere tolerancer. I denne artikel hjælper vi dig med at forstå forskellene mellem SLA og SLS og giver dig konstruktive forslag til at vælge den rigtige proces til at skabe prototyper.
SLA er en af de tidligste 3D-printteknologier, også kendt som stereolitografi. Det er en teknologi, der bruger laser (ultraviolet) til at størkne flydende harpiks for at skabe tilpassede dele lag for lag. Af alle 3D-printteknologier (additive manufacturing) tilbyder SLA-dele den højeste opløsning og nøjagtighed, de skarpeste detaljer og den glatteste overfladefinish, hvilket gør dem ideelle til at skabe komplekse og smukt udseende prototyper.
Hvordan fungerer SLA?
Før udskrivning skal du uploade STL-filen til SLA-printeren og forudindstille tykkelse, vinkel og andre detaljer. Hæld derefter nok SLA-harpiks i en ren pulje af materiale. Når en SLA-printer begynder at arbejde, guider computerstyrede spejle laseren til de korrekte koordinater, scanner og størkner formen på 3D-designet. Efter at et lag er hærdet, sænkes printlejet til en forudindstillet tykkelse, typisk 0.1 mm; printeren fortsætter med at hærde harpiksen, indtil delen er bygget. Efter udskrivning skal delen skylles med isopropylalkohol (IPA) for at fjerne eventuel uhærdet harpiks fra overfladen. Efter at den skyllede del tørrer, kræver nogle materialer efterhærdning, en proces, der hjælper delen med at opnå maksimal styrke og stabilitet. Fjern til sidst understøtningerne fra delen og slib de resterende spor af understøtningerne for at få en ren overflade. Fortsæt derefter med efterbehandling, ultralydsrensning, fjernelse af støtte, genhærdning af den trykte del, slibning, sandblæsning og maling mv.
Hvad er SLS?
SLS (Selective Laser Sintering) er en 3D-printteknologi, der bruger en laser til at smelte små partikler af plastik, metal, glas eller keramisk pulver sammen til en fast del. SLA (stereolitografi) bruger en ultraviolet (UV) laser til at hærde (hærde) en lysfølsom harpiks til den ønskede form.
Hvordan virker SLS?
SLS-printere har en byggeplatform, en pulverbeholder, et overmalingsblad, højenergilaser, varmelegeme, galvanometer og en pulverføder.
Første trin i udskrivning: Forvarm byggeplatformen og pulverbeholderen til en temperatur lige under SLS-materialets smeltepunkt. Pulveret fordeles i et tyndt lag oven på byggekammerplatformen. Et tyndt lag pulver spredes ud over byggeplatformen med et overmalingsblad, derefter scanner en laser formen af pulverlaget, sintrer det, opvarmer pulveret selektivt og smelter det gamle og det nye lag sammen. Det usmeltede pulver understøtter delen under printprocessen, hvilket eliminerer behovet for dedikerede støttestrukturer. Byggeplatformen sænkes til en vis tykkelse, typisk mellem 50 og 200 mikron, og overmalingsbladet vil sprede et nyt lag pulver og gentage processen med hvert lag, indtil prototypedelen er færdig.
Det andet trin er afkøling. Der er en yderligere proces efter udskrivning af prototypedelen, og det er afkøling. Køletiden kan tage op til 12 timer afhængigt af størrelsen og antallet af dele. Kølingsprocessen beskytter trykte dele mod vridning og optimerer de mekaniske egenskaber.
Det tredje trin er overfladebehandling. Start med at rense overskydende pulver fra den SLS-printede del fra byggekammeret. Disse resterende pulvere kan genbruges og genbruges, hvilket gør SLS-teknologien omkostningseffektiv. Derudover er sandblæsning, slibning, maling og pulverlakering alle overfladebehandlingsmuligheder til at skabe brugerdefinerede SLS-prototypedele.
Sammenligning mellem SLA og SLS
SLA 3D-printprocessen dukkede første gang op i begyndelsen af 1970'erne, da den japanske forsker Dr. Hideo Kodama opfandt den moderne lagdelte stereolitografimetode, som bruger ultraviolet lys til at hærde fotopolymerer. Udtrykket stereolitografi blev opfundet af Charles (Chuck) W. Hull, som patenterede teknologien i 1986 og grundlagde 3D Systems for at kommercialisere den. I 1992 blev SLA-processen opgraderet, hvilket gjorde det muligt at fremstille mere komplekse dele og at fremstille dele hurtigere. Dr. Carl Deckard og Dr. Joe Beaman opfandt SLS-teknologien ved University of Texas i Austin i 1980'erne. Disse to additive fremstillingsteknologier er de ældste 3D-printteknologier.
Hvad er fordelene ved SLA frem for SLS?
1.SLA prototype dele giver højere opløsning end SLS prototype dele.
2. Overfladefinishen på dele fremstillet af SLA er bedre end SLS. SLA-dele kan ligne sprøjtestøbte dele.
3.SLA-maskiner er mindre end SLS-maskiner. Som et resultat kan SLA-maskiner bruges som desktop-enheder, hvilket gør dem mere fleksible og bekvemme.
Hvad er ulemperne ved SLA sammenlignet med SLS?
1. Den maksimale størrelse af SLA-printede dele er mindre end den maksimale størrelse af SLS-dele
2. Materialerne i SLA er ikke miljøvenlige. Harpiksen kan give en ubehagelig lugt og kræver handsker og maske, når den håndteres. SLS bruger på den anden side et polymerpulver som nylon, som udgør en lille risiko for miljøet bortset fra mennesker med visse allergier.
3. Dele lavet med SLA er relativt svage sammenlignet med SLS. De bruges bedst til proof-of-concept eller eksperimentelle formål.
Hvad er fordelene ved SLS frem for SLA?
1. SLS-dele kræver ikke støttestrukturer under fremstilling, mens SLA-dele gør. Det omgivende pulver kan bruges til at understøtte overhængskomponenter. SLA-komponenter skal designes med støttestrukturer eller bygges på en sådan måde, at de er selvbærende.
2.SLS kan lave dele hurtigere end SLA. Dette gør det mere velegnet til hurtige prototyping-tjenester.
3. SLS-fremstillede dele er hårdere end SLA-dele, så de bruges mere almindeligt som funktionelle dele.
Hvad er ulemperne ved SLS sammenlignet med SLA?
1.SLS-maskiner er dyrere end SLA-maskiner.
2.SLS laserprintere bruger meget strøm. Dette skyldes, at SLS-printere skal være fuldstændigt lukkede og afskærmede. Laserstrålen i SLA bruger mindre strøm; brugere kan se udskrifter, mens de er indesluttet bag plastik eller tonet glas.
3. SLS maskinen er større. De optager ofte en hel laboratoriebænk. I modsætning hertil kan SLA-maskiner designes som desktop-enheder.
Sammenligning af SLS vs. SLA-nøgleattributter
Attributter | SLS | SLA |
Følsom over for UV-lys | Ingen | Ja |
Ru overfladefinish | Ja | Ingen |
Begrænset materiale | Ja | Ingen |
Behøver ingen bærende strukturer | Ja | Ingen |
Hurtig produktionsproces | Ja | Ingen |
Dyr maskine | Ja | Ingen |
Dele produceret er kun til eksperimentel brug | Ingen | Ja |
Polymerharpiksmaterialet, der anvendes i SLA, er følsomt over for UV-lys. Hold derfor væk fra sollys eller enhver anden lyskilde, der indeholder ultraviolette stråler. SLS-materialer har ikke denne ulempe og kræver ikke støttestrukturer under fremstillingsprocessen.
SLA vs. SLS: En sammenligning af teknologier
Arbejdsmiljøet for højeffektlaseren i SLS er fuldstændig indelukket, og operatøren kan ikke se printet under behandlingen. SLA-laserudgangseffekten er væsentligt lavere, og installation af et tonet glas- eller plastikhus på enheden kan forhindre UV-stråler i at undslippe. Operatøren kan se hele printprocessen under behandlingen.
SLA vs. SLS: Materialesammenligning
SLA-materialer betragtes som fotopolymerer, som er termohærdende harpikser i flydende tilstand. SLA har det bredeste udvalg af 3D-printbar plast med fremragende mekaniske egenskaber, herunder: ABS-lignende, polypropylen-lignende, polycarbonat-lignende og mere. SLS-materialer er afledt af termoplastiske pulvere, men operatører skal bære handsker og masker, når de håndterer SLA-dele, som er let farligt. Sammenlignet med SLA-materialer kan SLS-materialer bruges til at bygge holdbare slutbrugsdele, herunder: polyaryletherketon, termoplastiske elastomerer, polystyren, nylon og mere.
SLA vs. SLS: Sammenligning af produktapplikationer
SLS-fremstillede dele er stærkere end SLA-prototypedele. Dette gør dem til et bedre valg til maskiner eller slutbrug.
SLA vs. SLS: Sammenligning af udskriftsvolumen
På grund af den relativt korte sintringstid udskriver SLS hurtigere end SLA for både store og små prototypedele. Igen kræver SLS ikke støttestrukturer under konstruktionen af prototypedele.
SLA vs. SLS: Omkostningssammenligning
SLS-printere er generelt dyrere end SLA-printere. SLS-printere koster mellem $10,000 og op til $650,000. Omkostningerne afhænger af den maksimale byggevolumen, minimum lagtykkelse, printhastighed, lasertype og de materialer, den kan acceptere. På den anden side koster SLA-maskiner endnu mindre end $3000, afhængigt af størrelse. De kan opdeles i fire forskellige typer: DIY, Advanced Hobby, Professional and Performance, og Commercial and Industrial. SLS koster generelt mere end SLA at fremstille prototypedele af samme størrelse.
SLA vs. SLS: Sammenligning af overfladebehandling
SLS-dele har typisk en mere ru overflade end SLA eller andre 3D-printteknologier. SLS-delen er dog mere holdbar og mere velegnet til varme- eller kemikaliebestandige miljøer. Trykte dele adskiller sig mellem de to processer, ligesom overfladebehandlingen. SLA-print har brug for tid til at hvile, så resterende harpiks kan dræne; SLS-print skal køle af, før de pakkes ud. SLA-udskrifter er klæbrige og kræver rengøring; SLS-print kræver rensning af overskydende pulver ved udpakning.
Vælge SLA eller SLS?
Når du vælger mellem SLA eller SLS 3D-printtjenester, kan visse overvejelser såsom holdbarhed, opløsning eller delstørrelse tage beslutningen for dig. Forståelse af nøglefaktorerne vil gå langt i at vælge, hvilken proces der vil fungere for dig.
Overfladebehandling: SLA vil bygge dele med en højkvalitets, glattere overfladefinish, der minder mere om sprøjtestøbte dele.
Løsning: SLA tilbyder højere opløsning sammenlignet med SLS. AN-Prototypes SLA 3D-printtjenester tilbyder tre opløsningsmuligheder, så du kan balancere detaljer og overfladekvalitet med omkostninger.
tolerancer: SLA er i stand til snævrere tolerancer end SLS.
Varme- og kemikaliebestandighed: Termoplastiske SLS-materialer har bedre overordnet varme- og kemikalieresistens end SLA-dele.
Designkompleksitet: Hvis dit projekt kræver komplekse detaljer, kan en SLA være et bedre valg. Men hvis dit design kræver mekanisk styrke og mere funktionelle egenskaber, kan SLS være den passende teknologi.
Valg af materiale: Mens både SLA og SLS tilbyder en bred vifte af materialer, har SLS kanten, når det kommer til materialevalg. Det kan bruges med termoplast, kompositter og endda metalpulver, hvilket giver flere muligheder for specifikke projektbehov.
Produktionsvolumen: Hvis du har brug for nogle prototyper af høj kvalitet eller individuelle brugerdefinerede dele, kan SLA opfylde dine behov med sin høje præcision og overfladefinish. Til større produktionsvolumener eller små batches kan SLS levere en omkostningseffektiv løsning.
Konklusion
Stereolithography (SLA) og Selective Laser Sintering (SLS) er to revolutionerende 3D-printtjenester, der bringer enorm værdi til forskellige industrier. Hver teknologi har sine fordele og ideelle anvendelsesmuligheder. SLA-teknologi udmærker sig inden for prototyping, visuelle modeller og dentale applikationer, mens SLS yder endnu bedre inden for funktionelle prototyper og lavvolumenfremstilling. AN-prototype vil omhyggeligt vurdere dit 3D-printprojekt, vejlede dig i at vælge den mest passende teknologi og give den bedste rådgivning i forhold til nøjagtighed, styrke, overfladefinish og omkostningseffektivitet.