SLA e SLS sono i due processi più popolari in Servizi di stampa 3D. Entrambi utilizzano i laser per creare rapidamente parti personalizzate. Molte aziende o appassionati di design hanno difficoltà a decidere tra i due processi o addirittura conoscono la differenza tra loro. Sia SLA che SLS presentano vantaggi unici, ma differiscono in termini di materiali di stampa, energia laser, velocità, precisione, prezzo, ecc. Uno dei principali vantaggi di SLS rispetto a SLA è il tempo necessario per produrre la parte. SLS ha tempi di consegna più brevi. Di conseguenza, ogni giorno è possibile produrre più prototipi. Tuttavia, se i dettagli di precisione sono importanti, SLS sarebbe la scelta migliore perché può produrre parti con tolleranze più strette. In questo articolo ti aiuteremo a comprendere le differenze tra SLA e SLS e ti forniremo suggerimenti costruttivi per scegliere il processo giusto per creare prototipi.
SLA è una delle prime tecnologie di stampa 3D, nota anche come stereolitografia. Si tratta di una tecnologia che utilizza il laser (ultravioletto) per solidificare la resina liquida per creare parti personalizzate strato dopo strato. Di tutte le tecnologie di stampa 3D (produzione additiva), le parti SLA offrono la massima risoluzione e precisione, i dettagli più nitidi e la finitura superficiale più liscia, rendendole ideali per la creazione di prototipi complessi e dall'aspetto gradevole.
Come funziona lo SLA?
Prima di stampare, carica il file STL sulla stampante SLA e preimposta lo spessore, l'angolo e altri dettagli. Quindi, versare una quantità sufficiente di resina SLA in una vasca pulita di materiale. Quando una stampante SLA inizia a funzionare, gli specchi controllati dal computer guidano il laser verso le coordinate corrette, scansionando e solidificando la forma del disegno 3D. Dopo che uno strato si è indurito, il piano di stampa viene abbassato fino a uno spessore preimpostato, in genere 0.1 mm; la stampante continuerà a polimerizzare la resina fino alla realizzazione della parte. Dopo la stampa, la parte deve essere risciacquata con alcol isopropilico (IPA) per rimuovere eventuali residui di resina non polimerizzata dalla sua superficie. Dopo che la parte risciacquata si è asciugata, alcuni materiali richiedono la polimerizzazione post-stampa, un processo che aiuta la parte a raggiungere la massima resistenza e stabilità. Infine, rimuovere i supporti dal pezzo e carteggiare le tracce rimanenti dei supporti per ottenere una superficie pulita. Proseguire poi con la post-elaborazione, la pulizia ad ultrasuoni, la rimozione del supporto, la polimerizzazione della parte stampata, la levigatura, la sabbiatura e la verniciatura, ecc.
Cos'è SLS?
SLS (Selective Laser Sintering) è una tecnologia di stampa 3D che utilizza un laser per fondere insieme piccole particelle di plastica, metallo, vetro o polvere ceramica per formare una parte solida. La SLA (stereolitografia) utilizza un laser ultravioletto (UV) per polimerizzare (indurire) una resina fotosensibile nella forma desiderata.
Come funziona SLS?
Le stampanti SLS sono dotate di una piattaforma di costruzione, un contenitore per la polvere, una lama di rivestimento, un laser ad alta energia, un riscaldatore, un galvanometro e un alimentatore per la polvere.
Primo passo della stampa: preriscaldare la piattaforma di stampa e il contenitore della polvere a una temperatura appena inferiore al punto di fusione del materiale SLS. La polvere viene dispersa in uno strato sottile sopra la piattaforma della camera di costruzione. Un sottile strato di polvere viene disperso sulla piattaforma di costruzione da una lama di rivestimento, quindi un laser scansiona la forma dello strato di polvere, lo sinterizza, riscalda selettivamente la polvere e fonde insieme gli strati vecchi e nuovi. La polvere non fusa sostiene la parte durante il processo di stampa, eliminando la necessità di strutture di supporto dedicate. La piattaforma di costruzione viene abbassata fino a un certo spessore, in genere tra 50 e 200 micron, e la lama di rivestimento disperderà un nuovo strato di polvere e ripeterà il processo con ogni strato fino al completamento della parte prototipo.
Il secondo passo è il raffreddamento. C'è un processo aggiuntivo dopo la stampa della parte prototipo, ovvero il raffreddamento. Il tempo di raffreddamento può richiedere fino a 12 ore a seconda delle dimensioni e del numero di parti. Il processo di raffreddamento protegge le parti stampate dalla deformazione e ottimizza le proprietà meccaniche.
Il terzo passo è il trattamento superficiale. Inizia rimuovendo la polvere in eccesso dalla parte stampata SLS dalla camera di costruzione. Queste polveri rimanenti possono essere riciclate e riutilizzate, rendendo la tecnologia SLS economicamente vantaggiosa. Inoltre, sabbiatura, molatura, verniciatura e verniciatura a polvere sono tutte opzioni di trattamento superficiale per la creazione di prototipi SLS personalizzati.
Confronto tra SLA e SLS
Il processo di stampa 3D SLA è apparso per la prima volta all’inizio degli anni ’1970, quando il ricercatore giapponese Dr. Hideo Kodama ha inventato il moderno metodo di stereolitografia a strati, che utilizza la luce ultravioletta per polimerizzare i fotopolimeri. Il termine stereolitografia è stato coniato da Charles (Chuck) W. Hull, che brevettò la tecnologia nel 1986 e fondò 3D Systems per commercializzarla. Nel 1992, il processo SLA è stato aggiornato, rendendo possibile la produzione di parti più complesse e una produzione più rapida. Il Dr. Carl Deckard e il Dr. Joe Beaman hanno inventato la tecnologia SLS presso l'Università del Texas ad Austin negli anni '1980. Queste due tecnologie di produzione additiva sono le più antiche tecnologie di stampa 3D.
Quali sono i vantaggi dello SLA rispetto allo SLS?
1.Le parti prototipo SLA forniscono una risoluzione più elevata rispetto alle parti prototipo SLS.
2. La finitura superficiale delle parti prodotte da SLA è migliore di quella di SLS. Le parti SLA possono essere simili alle parti stampate a iniezione.
3.Le macchine SLA sono più piccole delle macchine SLS. Di conseguenza, le macchine SLA possono essere utilizzate come dispositivi desktop, rendendole più flessibili e convenienti.
Quali sono gli svantaggi dello SLA rispetto allo SLS?
1.La dimensione massima delle parti stampate SLA è inferiore alla dimensione massima delle parti SLS
2. I materiali in SLA non sono rispettosi dell'ambiente. La resina può produrre un odore sgradevole e richiede guanti e maschera per maneggiarla. SLS, d'altra parte, utilizza una polvere polimerica come il nylon, che presenta pochi rischi per l'ambiente tranne che per le persone con determinate allergie.
3. Le parti realizzate con SLA sono relativamente deboli rispetto a SLS. Sono utilizzati al meglio per prove di concetto o scopi sperimentali.
Quali sono i vantaggi di SLS rispetto a SLA?
1. Le parti SLS non richiedono strutture di supporto durante la produzione, a differenza delle parti SLA. La polvere circostante può essere utilizzata per supportare i componenti sporgenti. I componenti SLA devono essere progettati con strutture di supporto o costruiti in modo tale da essere autoportanti.
2.SLS può realizzare parti più velocemente di SLA. Ciò lo rende più adatto ai servizi di prototipazione rapida.
3. Le parti prodotte con la tecnica SLS sono più resistenti delle parti SLA, quindi sono più comunemente utilizzate come parti funzionali.
Quali sono gli svantaggi di SLS rispetto a SLA?
1.Le macchine SLS sono più costose delle macchine SLA.
2.Le stampanti laser SLS consumano molta energia. Questo perché le stampanti SLS devono essere completamente chiuse e schermate. Il raggio laser in SLA consuma meno energia; gli utenti possono visualizzare le stampe mentre sono racchiuse dietro plastica o vetro colorato.
3. La macchina SLS è più grande. Spesso occupano un intero banco di laboratorio. Al contrario, le macchine SLA possono essere progettate come unità desktop.
Confronto degli attributi chiave SLS e SLA
attributi | SLS | SLA |
Sensibile ai raggi UV | Non | Sì |
Finiture superficiali grezze | Sì | Non |
Materiali limitati | Sì | Non |
Non necessita di strutture di sostegno | Sì | Non |
Processo di produzione veloce | Sì | Non |
Macchina costosa | Sì | Non |
Le parti prodotte sono solo per uso sperimentale | Non | Sì |
Il materiale in resina polimerica utilizzato nella SLA è sensibile alla luce UV. Pertanto, tenere lontano dalla luce solare o da qualsiasi altra fonte di luce contenente raggi ultravioletti. I materiali SLS non presentano questo inconveniente e non necessitano di strutture di supporto durante il processo produttivo.
SLA vs. SLS: un confronto tra tecnologie
L'ambiente di lavoro del laser ad alta potenza in SLS è completamente chiuso e l'operatore non può vedere la stampa durante la lavorazione. La potenza di uscita del laser SLA è significativamente inferiore e l'installazione di un involucro di vetro colorato o di plastica sul dispositivo può impedire la fuoriuscita dei raggi UV. L'operatore può vedere l'intero processo di stampa durante la lavorazione.
SLA e SLS: confronto dei materiali
I materiali SLA sono considerati fotopolimeri, ovvero resine termoindurenti allo stato liquido. SLA offre la più ampia selezione di plastiche stampabili in 3D con eccellenti proprietà meccaniche, tra cui: tipo ABS, tipo polipropilene, tipo policarbonato e altro ancora. I materiali SLS sono derivati da polveri termoplastiche, ma gli operatori devono indossare guanti e maschere quando maneggiano parti SLA, il che è leggermente pericoloso. Rispetto ai materiali SLA, i materiali SLS possono essere utilizzati per costruire parti durevoli per uso finale, tra cui: poliariletere chetone, elastomeri termoplastici, polistirene, nylon e altro ancora.
SLA e SLS: confronto delle applicazioni dei prodotti
Le parti prodotte con la SLS sono più resistenti delle parti prototipo con la SLA. Ciò li rende una scelta migliore per macchinari o applicazioni finali.
SLA vs. SLS: confronto del volume di stampa
A causa del tempo di sinterizzazione relativamente breve, la SLS stampa più velocemente della SLA sia per prototipi grandi che piccoli. Anche in questo caso, SLS non necessita di strutture di supporto durante la costruzione delle parti prototipali.
SLA e SLS: confronto dei costi
Le stampanti SLS sono generalmente più costose delle stampanti SLA. Le stampanti SLS costano tra $ 10,000 e fino a $ 650,000. Il costo dipende dal volume massimo di costruzione, dallo spessore minimo dello strato, dalla velocità di stampa, dal tipo di laser e dai materiali che può accettare. D’altro canto, le macchine SLA costano anche meno di 3000 dollari, a seconda delle dimensioni. Possono essere suddivisi in quattro diverse tipologie: fai da te, hobby avanzato, professionale e performante, commerciale e industriale. La SLS generalmente costa più della SLA per produrre parti prototipo della stessa dimensione.
SLA vs. SLS: confronto tra trattamenti superficiali
Le parti SLS hanno in genere una superficie più ruvida rispetto alla SLA o ad altre tecnologie di stampa 3D. Tuttavia, la parte SLS è più durevole e più adatta ad ambienti resistenti al calore o agli agenti chimici. Le parti stampate differiscono tra i due processi, così come il trattamento superficiale. Le stampe SLA necessitano di tempo per riposare in modo che la resina rimanente possa drenare; Le stampe SLS devono raffreddarsi prima di essere disimballate. Le stampe SLA sono appiccicose e richiedono pulizia; Le stampe SLS richiedono la pulizia della polvere in eccesso durante il disimballaggio.
Scegli SLA o SLS?
Quando scegli tra i servizi di stampa 3D SLA o SLS, alcune considerazioni come la durabilità, la risoluzione o le dimensioni della parte potrebbero prendere la decisione per te. Comprendere i fattori chiave sarà fondamentale per scegliere quale processo funzionerà per te.
Finitura di superficie: SLA costruirà parti con una finitura superficiale più liscia e di alta qualità che assomiglia di più alle parti stampate a iniezione.
Risoluzione: SLA offre una risoluzione maggiore rispetto a SLS. I servizi di stampa 3D SLA di AN-Prototype offrono tre opzioni di risoluzione in modo da poter bilanciare la qualità dei dettagli e della finitura superficiale con i costi.
Le tolleranze: SLA è in grado di tolleranze più strette rispetto a SLS.
Resistenza termica e chimica: I materiali termoplastici SLS hanno una migliore resistenza termica e chimica complessiva rispetto alle parti SLA.
Complessità del design: Se il tuo progetto richiede dettagli complessi, uno SLA potrebbe essere una scelta migliore. Tuttavia, se il tuo progetto richiede resistenza meccanica e proprietà più funzionali, SLS potrebbe essere la tecnologia appropriata.
Selezione del materiale: Sebbene sia SLA che SLS offrano un'ampia gamma di materiali, SLS è in vantaggio quando si tratta di selezione dei materiali. Può essere utilizzato con materiali termoplastici, compositi e persino polveri metalliche, offrendo più opzioni per esigenze di progetto specifiche.
Volume di produzione: Se hai bisogno di prototipi di alta qualità o di singole parti personalizzate, SLA può soddisfare le tue esigenze con la sua alta precisione e finitura superficiale. Per volumi di produzione più grandi o piccoli lotti, SLS può fornire una soluzione economicamente vantaggiosa.
Conclusione
La stereolitografia (SLA) e la sinterizzazione laser selettiva (SLS) sono due servizi di stampa 3D rivoluzionari che apportano un enorme valore a diversi settori. Ogni tecnologia ha i suoi vantaggi e casi d’uso ideali. La tecnologia SLA eccelle nella prototipazione, nei modelli visivi e nelle applicazioni dentali, mentre SLS offre prestazioni ancora migliori nei prototipi funzionali e nella produzione in volumi ridotti. AN-Prototipo valuterà attentamente il tuo progetto di stampa 3D, ti guiderà nella scelta della tecnologia più appropriata e ti fornirà la migliore consulenza in termini di precisione, resistenza, finitura superficiale ed economicità.