Az SLA és az SLS a két legnépszerűbb folyamat 3D nyomtatási szolgáltatások. Mindkettő lézert használ az egyedi alkatrészek gyors elkészítéséhez. Sok cégnek vagy tervezőnek gondot okoz a két folyamat közötti döntés, sőt, nem is tudja, mi a különbség közöttük. Mind az SLA, mind az SLS egyedi előnyökkel rendelkeznek, de különböznek a nyomtatási anyagok, a lézerenergia, a sebesség, a pontosság, az ár stb. tekintetében. Az SLS fő előnye az SLA-val szemben az alkatrész gyártásához szükséges idő. Az SLS-nek rövidebb a szállítási ideje. Ennek eredményeként minden nap több prototípus alkatrész készülhet. Ha azonban fontosak a precíziós részletek, az SLS lenne a legjobb választás, mert szűkebb tűréssel tud alkatrészeket gyártani. Ebben a cikkben segítünk megérteni az SLA és az SLS közötti különbségeket, és építő jellegű javaslatokat adunk a prototípusok létrehozásához szükséges megfelelő eljárás kiválasztásához.
SLA az egyik legkorábbi 3D nyomtatási technológia, más néven sztereolitográfia. Ez egy olyan technológia, amely lézert (ultraibolya) használ a folyékony gyanta megszilárdításához, így rétegről rétegre testreszabott alkatrészeket hoz létre. Az összes 3D nyomtatási (additív gyártási) technológia közül az SLA alkatrészek a legnagyobb felbontást és pontosságot, a legélesebb részleteket és a legsimább felületkezelést kínálják, így ideálisak összetett és gyönyörű megjelenésű prototípusok létrehozásához.
Hogyan működik az SLA?
Nyomtatás előtt töltse fel az STL fájlt az SLA nyomtatóra, és állítsa be előre a vastagságot, a szöget és egyéb részleteket. Ezután öntsön elegendő mennyiségű SLA gyantát egy tiszta anyagkészletbe. Amikor egy SLA nyomtató megkezdi a munkát, számítógép által vezérelt tükrök irányítják a lézert a megfelelő koordinátákhoz, beolvasva és megszilárdítva a 3D-s terv alakját. Az egyik réteg kikeményedése után a nyomtatóágyat leengedik egy előre beállított vastagságra, jellemzően 0.1 mm-re; a nyomtató addig folytatja a gyanta térhálósítását, amíg az alkatrész meg nem épül. Nyomtatás után az alkatrészt izopropil-alkohollal (IPA) le kell öblíteni, hogy a felületéről eltávolítsuk a meg nem kötött gyantát. Az öblített rész megszáradása után egyes anyagok utókezelést igényelnek, ez a folyamat segít az alkatrésznek a maximális szilárdság és stabilitás elérésében. Végül távolítsa el a támasztékokat az alkatrészről, és csiszolja le a támasztékok megmaradt nyomait, hogy tiszta felületet kapjon. Ezután folytassa az utófeldolgozást, az ultrahangos tisztítást, a támaszték eltávolítását, a nyomtatott rész újrakötését, csiszolását, homokfúvását és festését stb.
Mi az SLS?
SLS A (szelektív lézeres szinterezés) egy 3D nyomtatási technológia, amely lézer segítségével olvasztja össze a műanyag, fém, üveg vagy kerámiapor kis részecskéit, hogy szilárd alkatrészt képezzenek. Az SLA (sztereolitográfia) ultraibolya (UV) lézert használ a fényérzékeny gyanta kívánt alakra való kikeményítésére (keményítésére).
Hogyan működik az SLS?
Az SLS nyomtatók építési platformmal, portartóval, újrafestő pengével, nagy energiájú lézerrel, fűtőberendezéssel, galvanométerrel és poradagolóval rendelkeznek.
A nyomtatás első lépése: Melegítse elő az építkezési platformot és a portárolót az SLS-anyag olvadáspontja alatti hőmérsékletre. A port vékony rétegben diszpergálják az építőkamra-platform tetején. Egy vékony porréteget szétszórnak az építőfelületen egy újrafestő pengével, majd egy lézer pásztázza a porréteg alakját, szintereli, szelektíven felmelegíti a port, és összeolvasztja a régi és az új réteget. A nem olvasztott por megtámasztja az alkatrészt a nyomtatási folyamat során, így nincs szükség dedikált tartószerkezetekre. Az építőplatformot egy bizonyos vastagságra, jellemzően 50 és 200 mikron közé süllyesztik, és az újrabevonó penge egy új porréteget szór szét, és a folyamatot minden réteggel megismétli, amíg a prototípus alkatrész el nem készül.
A második lépés a hűtés. A prototípus alkatrész nyomtatása után van egy további folyamat, ez a hűtés. A hűtési idő az alkatrészek méretétől és számától függően akár 12 órát is igénybe vehet. A hűtési folyamat megvédi a nyomtatott alkatrészeket a vetemedéstől és optimalizálja a mechanikai tulajdonságokat.
A harmadik lépés a felületkezelés. Először tisztítsa meg a felesleges port az SLS nyomtatott részről az építőkamrából. Ezek a megmaradt porok újrahasznosíthatók és újra felhasználhatók, így az SLS technológia költséghatékony. Ezenkívül a homokfúvás, csiszolás, festés és porfestés mind felületkezelési lehetőség az egyedi SLS prototípus alkatrészek létrehozásához.
Az SLA és az SLS összehasonlítása
Az SLA 3D nyomtatási eljárás először az 1970-es évek elején jelent meg, amikor Dr. Hideo Kodama japán kutató feltalálta a modern réteges sztereolitográfiai módszert, amely ultraibolya fényt használ a fotopolimerek kikeményítésére. A sztereolitográfia kifejezést Charles (Chuck) W. Hull alkotta meg, aki 1986-ban szabadalmaztatta a technológiát, és megalapította a 3D Systems céget annak kereskedelmi forgalomba hozatalára. 1992-ben az SLA folyamatot korszerűsítették, lehetővé téve az összetettebb alkatrészek gyártását és az alkatrészek gyorsabb gyártását. Dr. Carl Deckard és Dr. Joe Beaman az 1980-as években az austini Texasi Egyetemen találták fel az SLS technológiát. Ez a két additív gyártási technológia a legrégebbi 3D nyomtatási technológia.
Mik az SLA előnyei az SLS-sel szemben?
1. Az SLA prototípus részei nagyobb felbontást biztosítanak, mint az SLS prototípus alkatrészek.
2. Az SLA által gyártott alkatrészek felületi minősége jobb, mint az SLS-é. Az SLA alkatrészek hasonlóak lehetnek a fröccsöntött alkatrészekhez.
3. Az SLA gépek kisebbek, mint az SLS gépek. Ennek eredményeként az SLA gépek asztali eszközként is használhatók, így rugalmasabbak és kényelmesebbek.
Mik az SLA hátrányai az SLS-hez képest?
1. Az SLA nyomtatott részek maximális mérete kisebb, mint az SLS részek maximális mérete
2. Az SLA-ban szereplő anyagok nem környezetbarátak. A gyanta kellemetlen szagot kelthet, és a kezelés során kesztyűt és maszkot igényel. Az SLS viszont polimer port használ, például nejlont, amely bizonyos allergiás emberek kivételével csekély kockázatot jelent a környezetre.
3. Az SLA-val készült alkatrészek viszonylag gyengék az SLS-hez képest. Leginkább koncepcióbizonyításra vagy kísérleti célokra használhatók.
Mik az SLS előnyei az SLA-val szemben?
1. Az SLS alkatrészek nem igényelnek tartószerkezeteket a gyártás során, míg az SLA alkatrészek igen. A környező por a túlnyúló alkatrészek alátámasztására használható. Az SLA komponenseket tartószerkezettel kell megtervezni, vagy úgy kell megépíteni, hogy önhordó legyen.
2. Az SLS gyorsabban tud alkatrészeket készíteni, mint az SLA. Ez alkalmasabbá teszi a gyors prototípus-készítési szolgáltatásokhoz.
3. Az SLS által gyártott alkatrészek szívósabbak, mint az SLA alkatrészek, ezért gyakrabban használják funkcionális alkatrészként.
Milyen hátrányai vannak az SLS-nek az SLA-hoz képest?
1. Az SLS gépek drágábbak, mint az SLA gépek.
2. Az SLS lézernyomtatók sok energiát fogyasztanak. Ennek az az oka, hogy az SLS-nyomtatókat teljesen le kell zárni és árnyékolni kell. Az SLA lézersugár kevesebb energiát használ; a felhasználók megtekinthetik a nyomatokat, miközben azok műanyag vagy színezett üveg mögött vannak.
3. Az SLS gép nagyobb. Gyakran egy egész laboratóriumi munkapadot elfoglalnak. Ezzel szemben az SLA gépek asztali egységként is tervezhetők.
SLS és SLA kulcstulajdonságok összehasonlítása
Attribútumok | SLS | SLA |
UV fényre érzékeny | Nem | Igen |
Durva felületkezelés | Igen | Nem |
Korlátozott anyagok | Igen | Nem |
Nincs szükség tartószerkezetekre | Igen | Nem |
Gyors gyártási folyamat | Igen | Nem |
Drága gép | Igen | Nem |
A gyártott alkatrészek csak kísérleti használatra szolgálnak | Nem | Igen |
Az SLA-ban használt polimer gyanta anyag érzékeny az UV fényre. Ezért tartsa távol a napfénytől vagy más ultraibolya sugarakat tartalmazó fényforrástól. Az SLS anyagoknak nincs ilyen hátránya, és nem igényelnek tartószerkezeteket a gyártási folyamat során.
SLA vs. SLS: A technológiák összehasonlítása
Az SLS-ben működő nagy teljesítményű lézer munkakörnyezete teljesen zárt, és a kezelő nem láthatja a nyomatot a feldolgozás során. Az SLA lézer kimeneti teljesítménye lényegesen alacsonyabb, és a színezett üveg vagy műanyag burkolat felszerelése megakadályozhatja az UV-sugarak kiszökését. A kezelő a teljes nyomtatási folyamatot láthatja a feldolgozás során.
SLA vs. SLS: Anyagok összehasonlítása
Az SLA anyagok fotopolimereknek minősülnek, amelyek folyékony halmazállapotú hőre keményedő gyanták. Az SLA rendelkezik a kiváló mechanikai tulajdonságokkal rendelkező 3D nyomtatható műanyagok legszélesebb választékával, beleértve: ABS-szerű, polipropilén-szerű, polikarbonátszerű stb. Az SLS anyagok hőre lágyuló porokból származnak, de a kezelőknek kesztyűt és maszkot kell viselniük az SLA alkatrészek kezelésekor, ami enyhén veszélyes. Az SLA-anyagokhoz képest az SLS-anyagok felhasználhatók tartós végfelhasználói alkatrészek építésére, beleértve: poliaril-éter-ketont, hőre lágyuló elasztomereket, polisztirolt, nylont stb.
SLA vs. SLS: Termékalkalmazások összehasonlítása
Az SLS által gyártott alkatrészek erősebbek, mint az SLA prototípus alkatrészek. Ez jobb választássá teszi őket gépekhez vagy végfelhasználói alkalmazásokhoz.
SLA vs. SLS: Nyomtatási mennyiség összehasonlítása
A viszonylag rövid szinterezési idő miatt az SLS gyorsabban nyomtat, mint az SLA mind a nagy, mind a kis prototípus alkatrészek esetében. Az SLS ismét nem igényel tartószerkezeteket a prototípus alkatrészek építése során.
SLA vs. SLS: Költségek összehasonlítása
Az SLS nyomtatók általában drágábbak, mint az SLA nyomtatók. Az SLS nyomtatók ára 10,000 650,000 és 3000 XNUMX dollár között mozog. A költség függ a maximális gyártási mennyiségtől, a minimális rétegvastagságtól, a nyomtatási sebességtől, a lézer típusától és az elfogadható anyagoktól. Másrészt az SLA gépek ára még kevesebb, mint XNUMX dollár, mérettől függően. Négy különböző típusra oszthatók: barkácsolás, haladó hobbi, professzionális és teljesítmény, valamint kereskedelmi és ipari. Az SLS általában többe kerül, mint az SLA, az azonos méretű prototípus alkatrészek gyártása.
SLA vs. SLS: Felületkezelési összehasonlítás
Az SLS alkatrészek általában durvább felülettel rendelkeznek, mint az SLA vagy más 3D nyomtatási technológiák. Az SLS-rész azonban tartósabb, és jobban megfelel a hő- vagy vegyszerálló környezetben. A nyomtatott részek különböznek a két eljárás között, csakúgy, mint a felületkezelés. Az SLA-nyomatoknak időre van szükségük pihenni, hogy a maradék gyanta kifolyhasson; Az SLS-nyomatoknak le kell hűlniük a kicsomagolás előtt. Az SLA nyomatok ragadósak és tisztítást igényelnek; Az SLS nyomatok kicsomagoláskor meg kell tisztítani a felesleges port.
SLA vagy SLS választani?
Az SLA vagy SLS 3D nyomtatási szolgáltatások közötti választás során bizonyos szempontok, például a tartósság, a felbontás vagy az alkatrészméret dönthetnek Ön helyett. A kulcstényezők megértése nagyban hozzájárul a megfelelő folyamat kiválasztásához.
Felület kidolgozása: Az SLA kiváló minőségű, simább felületű alkatrészeket készít, amelyek jobban hasonlítanak a fröccsöntött alkatrészekre.
Felbontás: Az SLA nagyobb felbontást kínál az SLS-hez képest. Az AN-Prototype SLA 3D nyomtatási szolgáltatásai három felbontási lehetőséget kínálnak, így egyensúlyba hozhatja a részleteket és a felületi minőséget a költségekkel.
tűrések: Az SLA szigorúbb tűrésekre képes, mint az SLS.
Hő- és vegyszerállóság: A hőre lágyuló SLS anyagok jobb általános hő- és vegyszerállósággal rendelkeznek, mint az SLA alkatrészek.
Tervezési komplexitás: Ha a projektje összetett részleteket igényel, az SLA jobb választás lehet. Ha azonban a tervezés mechanikai szilárdságot és több funkcionális tulajdonságot igényel, az SLS lehet a megfelelő technológia.
Anyagválasztás: Míg az SLA és az SLS is az anyagok széles skáláját kínálja, az SLS előnyben van az anyagválasztás terén. Használható hőre lágyuló műanyagokkal, kompozitokkal és akár fémporokkal is, így több lehetőséget biztosít konkrét projektigényekhez.
Termelési mennyiség: Ha néhány kiváló minőségű prototípusra vagy egyedi egyedi alkatrészre van szüksége, az SLA nagy pontossággal és felületkezelésével megfelel az Ön igényeinek. Nagyobb gyártási mennyiségek vagy kis tételek esetén az SLS költséghatékony megoldást jelenthet.
Következtetés
A sztereolitográfia (SLA) és a szelektív lézerszinterelés (SLS) két forradalmi 3D nyomtatási szolgáltatás, amelyek hatalmas értéket képviselnek a különböző iparágakban. Minden technológiának megvannak a maga előnyei és ideális felhasználási lehetőségei. Az SLA technológia kiváló a prototípuskészítésben, a vizuális modellekben és a fogászati alkalmazásokban, míg az SLS még jobban teljesít a funkcionális prototípusok és a kis volumenű gyártás területén. AN-prototípus gondosan kiértékeli 3D nyomtatási projektjét, végigvezeti Önt a legmegfelelőbb technológia kiválasztásában, és a legjobb tanácsot adja a pontosság, szilárdság, felületi minőség és költséghatékonyság tekintetében.