SLA i SLS to dwa najpopularniejsze procesy w usługach druku 3D . Oba wykorzystują lasery do szybkiego tworzenia niestandardowych części. Wiele firm lub entuzjastów projektowania ma problem z wyborem między tymi dwoma procesami, a nawet ze znajomością różnic między nimi. Zarówno SLA, jak i SLS mają unikalne zalety, ale różnią się pod względem materiałów do drukowania, energii lasera, szybkości, dokładności, ceny itp. Główną zaletą SLS w porównaniu z SLA jest czas potrzebny na wytworzenie części. SLS ma krótsze terminy realizacji. W rezultacie każdego dnia można produkować więcej części prototypowych. Jednak jeśli ważne są precyzyjne szczegóły, SLS będzie najlepszym wyborem, ponieważ pozwala na wytwarzanie części o węższych tolerancjach. W tym artykule pomożemy Ci zrozumieć różnice między SLA i SLS i przedstawimy konstruktywne sugestie dotyczące wyboru odpowiedniego procesu do tworzenia prototypów.
SLA to jedna z najwcześniejszych technologii druku 3D, znana również jako stereolitografia. Technologia ta wykorzystuje laser (ultrafiolet) do utwardzania ciekłej żywicy, aby tworzyć elementy o niestandardowych kształtach warstwa po warstwie. Spośród wszystkich technologii druku 3D (wytwarzania addytywnego), elementy wykonane w technologii SLA oferują najwyższą rozdzielczość i dokładność, najostrzejsze detale i najgładsze wykończenie powierzchni, co czyni je idealnymi do tworzenia złożonych i atrakcyjnych prototypów.
Jak działa umowa SLA?
Przed drukowaniem prześlij plik STL do drukarki SLA i ustaw grubość, kąt i inne szczegóły. Następnie wlej wystarczającą ilość żywicy SLA do czystej puli materiału. Kiedy drukarka SLA rozpoczyna pracę, sterowane komputerowo lustra naprowadzają laser na właściwe współrzędne, skanując i utrwalając kształt projektu 3D. Po utwardzeniu jednej warstwy stół drukujący opuszcza się do zadanej grubości, zwykle 0.1 mm; drukarka będzie kontynuować utwardzanie żywicy do momentu wyprodukowania części. Po wydrukowaniu część należy przepłukać alkoholem izopropylowym (IPA), aby usunąć z powierzchni nieutwardzoną żywicę. Po wyschnięciu wypłukanej części niektóre materiały wymagają dodatkowego utwardzenia – procesu, który pomaga części osiągnąć maksymalną wytrzymałość i stabilność. Na koniec usuń podpory z części i przeszlifuj pozostałe ślady podpór, aby uzyskać czystą powierzchnię. Następnie kontynuuj obróbkę końcową, czyszczenie ultradźwiękowe, usuwanie podłoża, ponowne utwardzanie drukowanej części, szlifowanie, piaskowanie i malowanie itp.
Co to jest SLS?
SLS (Selektywne Spiekanie Laserowe) to technologia druku 3D, która wykorzystuje laser do łączenia ze sobą małych cząsteczek plastiku, metalu, szkła lub proszku ceramicznego w celu utworzenia stałego elementu. SLA (stereolitografia) wykorzystuje laser ultrafioletowy (UV) do utwardzania (utwardzania) światłoczułej żywicy w pożądany kształt.
Jak działa SLS?
Drukarki SLS są wyposażone w platformę roboczą, pojemnik na proszek, ostrze do ponownego powlekania, wysokoenergetyczny laser, grzejnik, galwanometr i podajnik proszku.
Pierwszy etap drukowania : Rozgrzej platformę roboczą i pojemnik na proszek do temperatury tuż poniżej temperatury topnienia materiału SLS. Proszek jest rozprowadzany cienką warstwą na platformie komory roboczej. Cienka warstwa proszku jest rozprowadzana na platformie roboczej przez ostrze do ponownego powlekania, następnie laser skanuje kształt warstwy proszku, spieka ją, selektywnie podgrzewa proszek i stapia starą i nową warstwę. Niestopiony proszek podtrzymuje część podczas procesu drukowania, eliminując potrzebę stosowania dedykowanych struktur podporowych. Platforma robocza jest obniżana do określonej grubości, zwykle od 50 do 200 mikronów, a ostrze do ponownego powlekania rozprowadza nową warstwę proszku i powtarza proces z każdą warstwą, aż do ukończenia prototypu.
Drugim etapem jest chłodzenie . Po wydrukowaniu prototypu następuje dodatkowy proces, czyli chłodzenie. Czas chłodzenia może wynosić do 12 godzin, w zależności od rozmiaru i liczby części. Proces chłodzenia chroni wydrukowane części przed odkształceniem i optymalizuje ich właściwości mechaniczne.
Trzecim krokiem jest obróbka powierzchni. Zacznij od usunięcia nadmiaru proszku z części wydrukowanej metodą SLS w komorze roboczej. Pozostały proszek można poddać recyklingowi i ponownie wykorzystać, co czyni technologię SLS opłacalną. Dodatkowo, piaskowanie, szlifowanie, malowanie i nakładanie powłok proszkowych to opcje obróbki powierzchni, które umożliwiają tworzenie niestandardowych prototypów SLS.
Porównanie SLA i SLS
Proces druku 3D SLA pojawił się po raz pierwszy na początku lat 1970. XX wieku, kiedy japoński badacz dr Hideo Kodama wynalazł nowoczesną metodę warstwowej stereolitografii, która wykorzystuje światło ultrafioletowe do utwardzania fotopolimerów. Termin stereolitografia został ukuty przez Charlesa (Chucka) W. Hulla, który opatentował tę technologię w 1986 roku i założył firmę 3D Systems w celu jej komercjalizacji. W 1992 roku udoskonalono proces SLA, umożliwiając produkcję bardziej skomplikowanych części i szybciej. Dr Carl Deckard i dr Joe Beaman wynaleźli technologię SLS na Uniwersytecie Teksasu w Austin w latach 1980-tych. Te dwie technologie wytwarzania przyrostowego są najstarszymi technologiami druku 3D.
Jakie są zalety SLA w porównaniu z SLS?
1. Części prototypowe SLA zapewniają wyższą rozdzielczość niż części prototypowe SLS.
2. Wykończenie powierzchni części wyprodukowanych przez SLA jest lepsze niż w przypadku SLS. Części SLA mogą być podobne do części formowanych wtryskowo.
3. Maszyny SLA są mniejsze niż maszyny SLS. Dzięki temu maszyny SLA mogą być używane jako urządzenia stacjonarne, co czyni je bardziej elastycznymi i wygodnymi.
Jakie są wady SLA w porównaniu do SLS?
1. Maksymalny rozmiar części drukowanych SLA jest mniejszy niż maksymalny rozmiar części SLS
2. Materiały objęte umową SLA nie są przyjazne dla środowiska. Żywica może wydzielać nieprzyjemny zapach i podczas obchodzenia się z nią wymagane są rękawiczki i maska. Z drugiej strony SLS wykorzystuje proszek polimerowy, taki jak nylon, który stwarza niewielkie ryzyko dla środowiska, z wyjątkiem osób z pewnymi alergiami.
3. Części wykonane z SLA są stosunkowo słabe w porównaniu do SLS. Najlepiej nadają się do celów sprawdzających słuszność koncepcji lub do celów eksperymentalnych.
Jakie są zalety SLS nad SLA?
1. Części SLS nie wymagają konstrukcji wsporczych podczas produkcji, w przeciwieństwie do części SLA. Otaczający proszek można wykorzystać do podparcia wystających elementów. Komponenty SLA muszą być zaprojektowane z konstrukcjami wsporczymi lub zbudowane w taki sposób, aby były samonośne.
2.SLS może wytwarzać części szybciej niż SLA. Dzięki temu jest bardziej odpowiedni do usług szybkiego prototypowania.
3. Części produkowane przez SLS są twardsze niż części SLA, dlatego są częściej używane jako części funkcjonalne.
Jakie są wady SLS w porównaniu do SLA?
1. Maszyny SLS są droższe niż maszyny SLA.
2.Drukarki laserowe SLS zużywają dużo energii. Dzieje się tak dlatego, że drukarki SLS muszą być całkowicie zamknięte i ekranowane. Wiązka laserowa w SLA zużywa mniej energii; użytkownicy mogą oglądać wydruki, gdy są one zamknięte za plastikowym lub przyciemnianym szkłem.
3. Maszyna SLS jest większa. Często zajmują cały stół laboratoryjny. Natomiast maszyny SLA można zaprojektować jako jednostki stacjonarne.
Porównanie kluczowych atrybutów SLS i SLA
Atrybuty | SLS | SLA |
Wrażliwy na światło UV | Nie | Tak |
Szorstkie wykończenie powierzchni | Tak | Nie |
Ograniczone materiały | Tak | Nie |
Nie potrzebuje konstrukcji wsporczych | Tak | Nie |
Szybki proces produkcyjny | Tak | Nie |
Drogie urządzenie | Tak | Nie |
Wyprodukowane części służą wyłącznie do użytku eksperymentalnego | Nie | Tak |
Żywica polimerowa stosowana w SLA jest wrażliwa na światło UV. Dlatego należy trzymać go z dala od światła słonecznego lub innego źródła światła zawierającego promienie ultrafioletowe. Materiały SLS nie mają tej wady i nie wymagają konstrukcji wsporczych w procesie produkcyjnym.
SLA vs. SLS: Porównanie technologii
Środowisko pracy lasera dużej mocy w SLS jest całkowicie zamknięte, a operator nie widzi wydruku podczas obróbki. Moc wyjściowa lasera SLA jest znacznie niższa, a zamontowanie na urządzeniu przyciemnianej szyby lub plastikowej obudowy może zapobiec ucieczce promieni UV. Operator może zobaczyć cały proces drukowania podczas przetwarzania.
SLA vs. SLS: Porównanie materiałów
Materiały SLA zaliczane są do fotopolimerów, czyli żywic termoutwardzalnych w stanie ciekłym. SLA oferuje najszerszy wybór tworzyw sztucznych nadających się do druku 3D, o doskonałych właściwościach mechanicznych, w tym: ABS-podobnych, polipropylenopodobnych, poliwęglanopodobnych i innych. Materiały SLS pochodzą z proszków termoplastycznych, ale operatorzy muszą nosić rękawiczki i maski podczas pracy z częściami SLA, co jest nieco niebezpieczne. W porównaniu z materiałami SLA, materiały SLS można stosować do budowy trwałych części do zastosowań końcowych, w tym: poliaryloeteroketonu, termoplastycznych elastomerów, polistyrenu, nylonu i innych.
SLA vs. SLS: Porównanie zastosowań produktów
Części produkowane przez SLS są mocniejsze niż części prototypowe SLA. To sprawia, że są one lepszym wyborem w przypadku maszyn lub zastosowań końcowych.
SLA vs. SLS: Porównanie liczby wydruków
Ze względu na stosunkowo krótki czas spiekania, SLS drukuje szybciej niż SLA zarówno w przypadku dużych, jak i małych części prototypowych. Ponownie, SLS nie wymaga konstrukcji wsporczych podczas budowy części prototypowych.
SLA vs. SLS: Porównanie kosztów
Drukarki SLS są na ogół droższe niż drukarki SLA. Drukarki SLS kosztują od 10,000 650,000 do 3000 XNUMX dolarów. Koszt zależy od maksymalnej objętości wydruku, minimalnej grubości warstwy, szybkości druku, rodzaju lasera i akceptowanych materiałów. Z drugiej strony maszyny SLA kosztują nawet mniej niż XNUMX dolarów, w zależności od rozmiaru. Można je podzielić na cztery różne typy: majsterkowanie, zaawansowane hobby, profesjonalne i wydajnościowe oraz komercyjne i przemysłowe. SLS generalnie kosztuje więcej niż SLA w przypadku produkcji prototypowych części tego samego rozmiaru.
SLA vs. SLS: Porównanie obróbki powierzchni
Części SLS mają zazwyczaj bardziej chropowatą powierzchnię niż SLA lub inne technologie druku 3D. Jednakże część SLS jest trwalsza i bardziej odpowiednia do środowisk odpornych na ciepło lub chemikalia. Części drukowane różnią się w obu procesach, podobnie jak obróbka powierzchni. Wydruki SLA potrzebują czasu na odpoczynek, aby pozostała żywica mogła spłynąć; Wydruki SLS muszą ostygnąć przed rozpakowaniem. Wydruki SLA są lepkie i wymagają czyszczenia; Wydruki SLS wymagają oczyszczenia z nadmiaru proszku podczas rozpakowywania.
Wybrać SLA czy SLS?
Przy wyborze pomiędzy usługami druku 3D SLA lub SLS pewne względy, takie jak trwałość, rozdzielczość lub rozmiar części, mogą podjąć decyzję za Ciebie. Zrozumienie kluczowych czynników znacznie ułatwi wybór procesu, który będzie dla Ciebie odpowiedni.
Wykończenie powierzchni : SLA pozwala na tworzenie części o wysokiej jakości i gładszej powierzchni, która bardziej przypomina części formowane wtryskowo.
Rozdzielczość : SLA oferuje wyższą rozdzielczość w porównaniu z SLS. Usługi druku 3D SLA firmy AN-Prototype oferują trzy opcje rozdzielczości, dzięki czemu możesz zrównoważyć szczegółowość i jakość wykończenia powierzchni z kosztami.
Tolerancje : SLA pozwala na węższe tolerancje niż SLS.
Odporność na ciepło i substancje chemiczne : Materiały termoplastyczne SLS mają ogólnie lepszą odporność na ciepło i substancje chemiczne niż części SLA.
Złożoność projektu : Jeśli Twój projekt wymaga skomplikowanych szczegółów, umowa SLA może być lepszym wyborem. Jeśli jednak Twój projekt wymaga wytrzymałości mechanicznej i większej funkcjonalności, SLS może być odpowiednią technologią.
Wybór materiałów: Chociaż zarówno SLA, jak i SLS oferują szeroką gamę materiałów, SLS ma przewagę, jeśli chodzi o dobór materiałów. Można go stosować z tworzywami termoplastycznymi, kompozytami, a nawet proszkami metali, co zapewnia więcej opcji do konkretnych potrzeb projektu.
Wielkość produkcji : Jeśli potrzebujesz wysokiej jakości prototypów lub indywidualnych, niestandardowych części, SLA spełni Twoje potrzeby dzięki wysokiej precyzji i wykończeniu powierzchni. W przypadku większych wolumenów produkcji lub małych partii, SLS może zapewnić ekonomiczne rozwiązanie.
Wniosek
Stereolitografia (SLA) i selektywne spiekanie laserowe (SLS) to dwie rewolucyjne usługi druku 3D, które wnoszą ogromną wartość dodaną do różnych branż. Każda technologia ma swoje zalety i idealne zastosowania. Technologia SLA doskonale sprawdza się w prototypowaniu, modelowaniu wizualnym i zastosowaniach stomatologicznych, a SLS sprawdza się jeszcze lepiej w prototypach funkcjonalnych i produkcji niskoseryjnej. Firma AN-Prototype starannie oceni Państwa projekt druku 3D, pomoże w wyborze najodpowiedniejszej technologii i udzieli najlepszych porad dotyczących dokładności, wytrzymałości, wykończenia powierzchni i opłacalności.
