SLA en SLS zijn de twee meest populaire processen in 3D-printdiensten. Beiden gebruiken lasers om snel aangepaste onderdelen te maken. Veel bedrijven of designliefhebbers hebben moeite met het kiezen tussen de twee processen, of kennen zelfs het verschil ertussen. Zowel SLA als SLS hebben unieke voordelen, maar ze verschillen qua printmaterialen, laserenergie, snelheid, nauwkeurigheid, prijs, etc. Een groot voordeel van SLS ten opzichte van SLA is de tijd die nodig is om het onderdeel te vervaardigen. SLS hanteert kortere levertijden. Hierdoor kunnen er elke dag meer prototypeonderdelen worden geproduceerd. Als precisiedetails echter belangrijk zijn, zou SLS de beste keuze zijn, omdat het onderdelen met nauwere toleranties kan vervaardigen. In dit artikel helpen we u de verschillen tussen SLA en SLS te begrijpen en geven we u constructieve suggesties voor het kiezen van het juiste proces om prototypes te maken.
SLA is een van de eerste 3D-printtechnologieën, ook wel stereolithografie genoemd. Het is een technologie die gebruik maakt van laser (ultraviolet) om vloeibare hars te laten stollen om laag voor laag aangepaste onderdelen te creëren. Van alle 3D-printtechnologieën (additive manufacturing) bieden SLA-onderdelen de hoogste resolutie en nauwkeurigheid, de scherpste details en de gladste oppervlakteafwerking, waardoor ze ideaal zijn voor het maken van complexe en prachtig ogende prototypes.
Hoe werkt SLA?
Voordat u gaat afdrukken, uploadt u het STL-bestand naar de SLA-printer en stelt u de dikte, hoek en andere details in. Giet vervolgens voldoende SLA-hars in een schone plas materiaal. Wanneer een SLA-printer aan het werk gaat, leiden computergestuurde spiegels de laser naar de juiste coördinaten, waardoor de vorm van het 3D-ontwerp wordt gescand en verstevigd. Nadat één laag is uitgehard, wordt het printbed verlaagd tot een vooraf ingestelde dikte, doorgaans 0.1 mm; de printer blijft de hars uitharden totdat het onderdeel is gebouwd. Na het printen moet het onderdeel worden gespoeld met isopropylalcohol (IPA) om eventuele niet-uitgeharde hars van het oppervlak te verwijderen. Nadat het gespoelde onderdeel is opgedroogd, moeten sommige materialen worden nagehard, een proces dat ervoor zorgt dat het onderdeel maximale sterkte en stabiliteit bereikt. Verwijder ten slotte de steunen van het onderdeel en schuur de resterende sporen van de steunen om een schoon oppervlak te krijgen. Ga vervolgens verder met nabewerking, ultrasoon reinigen, verwijderen van de ondersteuning, opnieuw uitharden van het geprinte onderdeel, schuren, zandstralen en schilderen, enz.
Wat is SLS?
SLS (Selective Laser Sintering) is een 3D-printtechnologie waarbij een laser wordt gebruikt om kleine deeltjes plastic, metaal, glas of keramisch poeder samen te smelten tot een stevig onderdeel. SLA (stereolithografie) maakt gebruik van een ultraviolette (UV) laser om een lichtgevoelige hars in de gewenste vorm te harden (harden).
Hoe werkt SLS?
SLS-printers hebben een bouwplatform, een poederbak, een recoatmes, een hoogenergetische laser, een verwarming, een galvanometer en een poedertoevoer.
Eerste stap van het afdrukken: Verwarm het bouwplatform en de poederbak voor tot een temperatuur net onder het smeltpunt van het SLS-materiaal. Het poeder wordt in een dunne laag op het bouwkamerplatform verspreid. Een dunne laag poeder wordt door een overschildermes over het bouwplatform verspreid, waarna een laser de vorm van de poederlaag scant, deze sintert, het poeder selectief verwarmt en de oude en nieuwe lagen samensmelt. Het niet-gesmolten poeder ondersteunt het onderdeel tijdens het printproces, waardoor er geen speciale ondersteuningsstructuren nodig zijn. Het bouwplatform wordt verlaagd tot een bepaalde dikte, doorgaans tussen 50 en 200 micron, en het overschilderblad verspreidt een nieuwe laag poeder en herhaalt het proces met elke laag totdat het prototypeonderdeel voltooid is.
De tweede stap is afkoelen. Er is een extra proces na het printen van het prototypeonderdeel, en dat is afkoelen. De afkoeltijd kan tot 12 uur duren, afhankelijk van de grootte en het aantal onderdelen. Het koelproces beschermt geprinte onderdelen tegen kromtrekken en optimaliseert de mechanische eigenschappen.
De derde stap is oppervlaktebehandeling. Begin met het verwijderen van overtollig poeder van het met SLS geprinte onderdeel uit de bouwkamer. Deze resterende poeders kunnen worden gerecycled en hergebruikt, waardoor de SLS-technologie kosteneffectief wordt. Bovendien zijn zandstralen, slijpen, schilderen en poedercoaten allemaal opties voor oppervlaktebehandeling voor het maken van op maat gemaakte SLS-prototypeonderdelen.
Vergelijking tussen SLA en SLS
Het SLA 3D-printproces verscheen voor het eerst in het begin van de jaren zeventig, toen de Japanse onderzoeker Dr. Hideo Kodama de moderne gelaagde stereolithografiemethode uitvond, waarbij ultraviolet licht wordt gebruikt om fotopolymeren uit te harden. De term stereolithografie werd bedacht door Charles (Chuck) W. Hull, die de technologie in 1970 patenteerde en 1986D Systems oprichtte om deze te commercialiseren. In 3 werd het SLA-proces geüpgraded, waardoor het mogelijk werd complexere onderdelen te vervaardigen en onderdelen sneller te vervaardigen. Dr. Carl Deckard en Dr. Joe Beaman vonden de SLS-technologie uit aan de Universiteit van Texas in Austin in de jaren tachtig. Deze twee additieve productietechnologieën zijn de oudste 1992D-printtechnologieën.
Wat zijn de voordelen van SLA ten opzichte van SLS?
1.SLA-prototypeonderdelen bieden een hogere resolutie dan SLS-prototypeonderdelen.
2. De oppervlakteafwerking van onderdelen vervaardigd door SLA is beter dan die van SLS. SLA-onderdelen kunnen vergelijkbaar zijn met spuitgietonderdelen.
3.SLA-machines zijn kleiner dan SLS-machines. Als gevolg hiervan kunnen SLA-machines worden gebruikt als desktopapparaten, waardoor ze flexibeler en handiger worden.
Wat zijn de nadelen van SLA ten opzichte van SLS?
1. De maximale grootte van SLA-geprinte onderdelen is kleiner dan de maximale grootte van SLS-onderdelen
2. De materialen in SLA zijn niet milieuvriendelijk. De hars kan een onaangename geur produceren en bij het hanteren ervan zijn handschoenen en een masker nodig. SLS daarentegen maakt gebruik van een polymeerpoeder zoals nylon, dat weinig risico voor het milieu met zich meebrengt, behalve voor mensen met bepaalde allergieën.
3. Onderdelen gemaakt met SLA zijn relatief zwak vergeleken met SLS. Ze kunnen het beste worden gebruikt voor proof-of-concept of experimentele doeleinden.
Wat zijn de voordelen van SLS ten opzichte van SLA?
1. SLS-onderdelen hebben tijdens de productie geen ondersteunende structuren nodig, terwijl SLA-onderdelen dat wel doen. Het omringende poeder kan worden gebruikt om overhangende componenten te ondersteunen. SLA-componenten moeten worden ontworpen met draagconstructies of zo worden gebouwd dat ze zelfdragend zijn.
2.SLS kan onderdelen sneller maken dan SLA. Dit maakt het meer geschikt voor rapid prototyping-diensten.
3. Door SLS vervaardigde onderdelen zijn sterker dan SLA-onderdelen, dus worden ze vaker gebruikt als functionele onderdelen.
Wat zijn de nadelen van SLS ten opzichte van SLA?
1.SLS-machines zijn duurder dan SLA-machines.
2.SLS-laserprinters verbruiken veel stroom. Dit komt omdat SLS-printers volledig omsloten en afgeschermd moeten zijn. De laserstraal in SLA verbruikt minder stroom; gebruikers kunnen afdrukken bekijken terwijl ze achter plastic of getint glas zijn ingesloten.
3. De SLS-machine is groter. Vaak bezetten ze een hele laboratoriumbank. SLA-machines kunnen daarentegen worden ontworpen als desktopeenheden.
Vergelijking van SLS versus SLA-sleutelkenmerken
Attributen | SLS | SLA |
Gevoelig voor UV-licht | Nee | Ja |
Ruwe oppervlakteafwerkingen | Ja | Nee |
Beperkte materialen | Ja | Nee |
Heeft geen ondersteunende structuren nodig | Ja | Nee |
Snel productieproces | Ja | Nee |
Dure machine | Ja | Nee |
De geproduceerde onderdelen zijn uitsluitend bedoeld voor experimenteel gebruik | Nee | Ja |
Het polymeerharsmateriaal dat in SLA wordt gebruikt, is gevoelig voor UV-licht. Houd daarom uit de buurt van zonlicht of andere lichtbronnen die ultraviolette straling bevatten. SLS-materialen hebben dit nadeel niet en vereisen geen ondersteunende structuren tijdens het productieproces.
SLA versus SLS: een vergelijking van technologieën
De werkomgeving van de krachtige laser in SLS is volledig afgesloten en de operator kan de print tijdens de verwerking niet zien. Het uitgangsvermogen van de SLA-laser is aanzienlijk lager, en het installeren van een behuizing van getint glas of plastic op het apparaat kan voorkomen dat UV-stralen ontsnappen. De operator kan tijdens de verwerking het gehele drukproces overzien.
SLA versus SLS: materiaalvergelijking
SLA-materialen worden beschouwd als fotopolymeren, dit zijn thermohardende harsen in vloeibare toestand. SLA heeft de grootste keuze aan 3D-printbare kunststoffen met uitstekende mechanische eigenschappen, waaronder: ABS-achtig, polypropyleen-achtig, polycarbonaat-achtig en meer. SLS-materialen zijn afgeleid van thermoplastische poeders, maar operators moeten handschoenen en maskers dragen bij het hanteren van SLA-onderdelen, wat enigszins gevaarlijk is. Vergeleken met SLA-materialen kunnen SLS-materialen worden gebruikt om duurzame onderdelen voor eindgebruik te bouwen, waaronder: polyaryletherketon, thermoplastische elastomeren, polystyreen, nylon en meer.
SLA versus SLS: vergelijking van producttoepassingen
Door SLS vervaardigde onderdelen zijn sterker dan SLA-prototypeonderdelen. Dit maakt ze een betere keuze voor machines of eindgebruikstoepassingen.
SLA versus SLS: Vergelijking van afdrukvolumes
Door de relatief korte sintertijd print SLS sneller dan SLA voor zowel grote als kleine prototypeonderdelen. Ook hier heeft SLS geen ondersteunende structuren nodig tijdens de constructie van prototypeonderdelen.
SLA versus SLS: kostenvergelijking
SLS-printers zijn over het algemeen duurder dan SLA-printers. SLS-printers kosten tussen $ 10,000 en maximaal $ 650,000. De kosten zijn afhankelijk van het maximale bouwvolume, de minimale laagdikte, de printsnelheid, het lasertype en de materialen die het kan accepteren. Aan de andere kant kosten SLA-machines zelfs minder dan €3000, afhankelijk van de grootte. Ze kunnen worden onderverdeeld in vier verschillende typen: doe-het-zelf, geavanceerde hobby, professioneel en prestatie, en commercieel en industrieel. SLS kost over het algemeen meer dan SLA om prototypeonderdelen van dezelfde grootte te vervaardigen.
SLA versus SLS: vergelijking van oppervlaktebehandeling
SLS-onderdelen hebben doorgaans een ruwer oppervlak dan SLA of andere 3D-printtechnologieën. Het SLS-onderdeel is echter duurzamer en geschikter voor hitte- of chemicaliënbestendige omgevingen. Geprinte onderdelen verschillen tussen de twee processen, evenals de oppervlaktebehandeling. SLA-afdrukken hebben tijd nodig om te rusten, zodat de resterende hars kan wegvloeien; SLS-prints moeten afkoelen voordat ze worden uitgepakt. SLA-afdrukken zijn plakkerig en moeten worden schoongemaakt; SLS-afdrukken vereisen het verwijderen van overtollig poeder bij het uitpakken.
Kies je voor SLA of SLS?
Bij het kiezen tussen SLA- of SLS 3D-printservices kunnen bepaalde overwegingen, zoals duurzaamheid, resolutie of onderdeelgrootte, de beslissing voor u bepalen. Als u de belangrijkste factoren begrijpt, kunt u een grote bijdrage leveren aan de keuze welk proces voor u werkt.
Oppervlaktebehandeling: SLA zal onderdelen bouwen met een hoogwaardige, gladdere oppervlakteafwerking die meer lijkt op spuitgegoten onderdelen.
Resolutie: SLA biedt een hogere resolutie vergeleken met SLS. De SLA 3D-printservices van AN-Prototype bieden drie resolutie-opties, zodat u de kwaliteit van details en oppervlakteafwerking in evenwicht kunt brengen met de kosten.
toleranties: SLA kent nauwere toleranties dan SLS.
Hitte- en chemische weerstand: Thermoplastische SLS-materialen hebben een betere algehele hitte- en chemische bestendigheid dan SLA-onderdelen.
Ontwerpcomplexiteit: Als uw project complexe details vereist, kan een SLA een betere keuze zijn. Als uw ontwerp echter mechanische sterkte en meer functionele eigenschappen vereist, kan SLS de geschikte technologie zijn.
Materiaalkeuze: Hoewel zowel SLA als SLS een breed scala aan materialen bieden, heeft SLS een voorsprong als het gaat om materiaalkeuze. Het kan worden gebruikt met thermoplastische materialen, composieten en zelfs metaalpoeders, waardoor er meer mogelijkheden zijn voor specifieke projectbehoeften.
Productie volume: Als u prototypen van hoge kwaliteit of individuele onderdelen op maat nodig heeft, kan SLA aan uw behoeften voldoen met zijn hoge precisie en oppervlakteafwerking. Voor grotere productievolumes of kleine batches kan SLS een kosteneffectieve oplossing bieden.
Conclusie
Stereolithografie (SLA) en Selective Laser Sintering (SLS) zijn twee revolutionaire 3D-printdiensten die enorme waarde bieden voor verschillende industrieën. Elke technologie heeft zijn voordelen en ideale gebruiksscenario's. SLA-technologie blinkt uit in prototyping, visuele modellen en tandheelkundige toepassingen, terwijl SLS nog beter presteert in functionele prototypes en productie in kleine volumes. AN-prototype evalueert uw 3D-printproject zorgvuldig, begeleidt u bij het kiezen van de meest geschikte technologie en geeft het beste advies op het gebied van nauwkeurigheid, sterkte, oppervlakteafwerking en kosteneffectiviteit.