A SLA e a SLS são os dois processos mais populares em serviços de impressão 3D . Ambos utilizam lasers para criar peças personalizadas rapidamente. Muitas empresas e entusiastas do design têm dificuldade em escolher entre os dois processos, ou mesmo em compreender a diferença entre eles. Tanto a SLA quanto a SLS possuem vantagens únicas, mas diferem em termos de materiais de impressão, energia do laser, velocidade, precisão, preço, etc. Uma grande vantagem da SLS sobre a SLA é o tempo de fabricação da peça. A SLS oferece prazos de entrega mais curtos. Como resultado, mais peças protótipo podem ser produzidas diariamente. No entanto, se detalhes de precisão forem importantes, a SLS será a melhor escolha, pois permite fabricar peças com tolerâncias mais rigorosas. Neste artigo, ajudaremos você a entender as diferenças entre SLA e SLS e forneceremos sugestões construtivas para escolher o processo certo para criar protótipos.
A SLA é uma das tecnologias de impressão 3D mais antigas, também conhecida como estereolitografia. É uma tecnologia que utiliza laser (ultravioleta) para solidificar resina líquida e criar peças personalizadas camada por camada. De todas as tecnologias de impressão 3D (manufatura aditiva), as peças impressas em SLA oferecem a maior resolução e precisão, os detalhes mais nítidos e o acabamento de superfície mais liso, tornando-as ideais para a criação de protótipos complexos e visualmente atraentes.
Como funciona o SLA?
Antes de imprimir, carregue o arquivo STL na impressora SLA e defina a espessura, o ângulo e outros detalhes. Em seguida, despeje resina SLA suficiente em uma poça limpa de material. Quando uma impressora SLA começa a funcionar, espelhos controlados por computador guiam o laser para as coordenadas corretas, digitalizando e solidificando a forma do design 3D. Após a cura de uma camada, a base de impressão é abaixada até uma espessura predefinida, normalmente 0.1 mm; a impressora continuará a curar a resina até que a peça esteja construída. Após a impressão, a peça precisa ser enxaguada com álcool isopropílico (IPA) para remover qualquer resina não curada de sua superfície. Após a secagem da peça enxaguada, alguns materiais necessitam de pós-cura, um processo que ajuda a peça a atingir o máximo de resistência e estabilidade. Por fim, retire os suportes da peça e lixe os vestígios restantes dos suportes para obter uma superfície limpa. Em seguida, continue com o pós-processamento, limpeza ultrassônica, remoção do suporte, recura da peça impressa, lixamento, jato de areia e pintura, etc.
O que é SLS?
A SLS (Sinterização Seletiva a Laser) é uma tecnologia de impressão 3D que utiliza um laser para fundir pequenas partículas de plástico, metal, vidro ou pó cerâmico, formando uma peça sólida. A SLA (estereolitografia) utiliza um laser ultravioleta (UV) para curar (endurecer) uma resina fotossensível, dando-lhe a forma desejada.
Como funciona o SLS?
As impressoras SLS possuem uma plataforma de construção, um reservatório de pó, uma lâmina de repintura, laser de alta energia, aquecedor, galvanômetro e um alimentador de pó.
Primeira etapa da impressão : Pré-aqueça a plataforma de construção e o reservatório de pó a uma temperatura ligeiramente abaixo do ponto de fusão do material SLS. O pó é disperso em uma fina camada sobre a plataforma da câmara de construção. Uma fina camada de pó é dispersa sobre a plataforma de construção por uma lâmina de recobrimento; em seguida, um laser escaneia o formato da camada de pó, sinterizando-a, aquecendo-a seletivamente e fundindo as camadas antiga e nova. O pó não fundido suporta a peça durante o processo de impressão, eliminando a necessidade de estruturas de suporte dedicadas. A plataforma de construção é abaixada até uma determinada espessura, tipicamente entre 50 e 200 mícrons, e a lâmina de recobrimento dispersa uma nova camada de pó, repetindo o processo a cada camada até que a peça protótipo esteja completa.
A segunda etapa é o resfriamento . Existe um processo adicional após a impressão da peça protótipo, que é o resfriamento. O tempo de resfriamento pode levar até 12 horas, dependendo do tamanho e da quantidade de peças. O processo de resfriamento protege as peças impressas contra deformações e otimiza suas propriedades mecânicas.
A terceira etapa é o tratamento de superfície. Comece removendo o excesso de pó da peça impressa em SLS da câmara de construção. Esses pós restantes podem ser reciclados e reutilizados, tornando a tecnologia SLS economicamente viável. Além disso, jateamento de areia, lixamento, pintura e revestimento em pó são opções de tratamento de superfície para a criação de peças protótipo personalizadas em SLS.
Comparação entre SLA e SLS
O processo de impressão 3D SLA apareceu pela primeira vez no início dos anos 1970, quando o pesquisador japonês Dr. Hideo Kodama inventou o moderno método de estereolitografia em camadas, que usa luz ultravioleta para curar fotopolímeros. O termo estereolitografia foi cunhado por Charles (Chuck) W. Hull, que patenteou a tecnologia em 1986 e fundou a 3D Systems para comercializá-la. Em 1992, o processo SLA foi atualizado, possibilitando a fabricação de peças mais complexas e com maior rapidez. Carl Deckard e Dr. Joe Beaman inventaram a tecnologia SLS na Universidade do Texas em Austin na década de 1980. Estas duas tecnologias de fabricação aditiva são as tecnologias de impressão 3D mais antigas.
Quais são as vantagens do SLA sobre o SLS?
1. As peças do protótipo SLA fornecem resolução mais alta do que as peças do protótipo SLS.
2. O acabamento superficial das peças fabricadas pela SLA é melhor que o da SLS. As peças SLA podem ser semelhantes às peças moldadas por injeção.
3. As máquinas SLA são menores que as máquinas SLS. Como resultado, as máquinas SLA podem ser usadas como dispositivos desktop, tornando-as mais flexíveis e convenientes.
Quais são as desvantagens do SLA em comparação ao SLS?
1. O tamanho máximo das peças impressas SLA é menor que o tamanho máximo das peças SLS
2. Os materiais do SLA não são ecologicamente corretos. A resina pode produzir um odor desagradável e requer luvas e máscara para seu manuseio. O SLS, por outro lado, utiliza um polímero em pó como o náilon, que apresenta poucos riscos ao meio ambiente, exceto para pessoas com certas alergias.
3. As peças fabricadas com SLA são relativamente fracas em comparação com SLS. Eles são melhor usados para fins experimentais ou de prova de conceito.
Quais são as vantagens do SLS sobre o SLA?
1. As peças SLS não requerem estruturas de suporte durante a fabricação, enquanto as peças SLA exigem. O pó circundante pode ser usado para apoiar componentes salientes. Os componentes do SLA precisam ser projetados com estruturas de suporte ou construídos de forma que sejam autossustentáveis.
2.SLS pode fabricar peças mais rapidamente que o SLA. Isso o torna mais adequado para serviços de prototipagem rápida.
3. As peças fabricadas por SLS são mais resistentes do que as peças SLA, por isso são mais comumente usadas como peças funcionais.
Quais são as desvantagens do SLS em comparação ao SLA?
1. As máquinas SLS são mais caras que as máquinas SLA.
2. As impressoras a laser SLS consomem muita energia. Isso ocorre porque as impressoras SLS precisam ser completamente fechadas e protegidas. O feixe de laser no SLA consome menos energia; os usuários podem visualizar as impressões enquanto elas estão protegidas por plástico ou vidro colorido.
3. A máquina SLS é maior. Muitas vezes ocupam uma bancada inteira de laboratório. Em contraste, as máquinas SLA podem ser projetadas como unidades desktop.
Comparação de atributos principais SLS vs. SLA
Atributos | SLS | SLA |
Sensível à luz UV | Não | Sim |
Acabamentos superficiais ásperos | Sim | Não |
Materiais limitados | Sim | Não |
Não precisa de estruturas de suporte | Sim | Não |
Processo de produção rápido | Sim | Não |
Máquina cara | Sim | Não |
As peças produzidas são apenas para uso experimental | Não | Sim |
O material de resina polimérica usado no SLA é sensível à luz UV. Portanto, mantenha-se afastado da luz solar ou de qualquer outra fonte de luz que contenha raios ultravioleta. Os materiais SLS não apresentam esta desvantagem e não necessitam de estruturas de suporte durante o processo de fabricação.
SLA vs. SLS: uma comparação de tecnologias
O ambiente de trabalho do laser de alta potência no SLS é completamente fechado e o operador não pode ver a impressão durante o processamento. A potência de saída do laser SLA é significativamente menor e a instalação de um vidro colorido ou caixa de plástico no dispositivo pode impedir a fuga dos raios UV. O operador pode ver todo o processo de impressão durante o processamento.
SLA x SLS: comparação de materiais
Os materiais SLA são considerados fotopolímeros, que são resinas termofixas em estado líquido. A SLA possui a mais ampla seleção de plásticos imprimíveis em 3D com excelentes propriedades mecânicas, incluindo: tipo ABS, tipo polipropileno, tipo policarbonato e muito mais. Os materiais SLS são derivados de pós termoplásticos, mas os operadores devem usar luvas e máscaras ao manusear peças SLA, o que é ligeiramente perigoso. Em comparação com os materiais SLA, os materiais SLS podem ser usados para construir peças duráveis de uso final, incluindo: poliaril éter cetona, elastômeros termoplásticos, poliestireno, náilon e muito mais.
SLA vs. SLS: comparação de aplicações de produtos
As peças fabricadas pelo SLS são mais resistentes do que as peças do protótipo SLA. Isso os torna a melhor escolha para máquinas ou aplicações de uso final.
SLA vs. SLS: comparação do volume de impressão
Devido ao tempo de sinterização relativamente curto, o SLS imprime mais rápido que o SLA para peças de protótipo grandes e pequenas. Novamente, o SLS não requer estruturas de suporte durante a construção de peças de protótipo.
SLA x SLS: comparação de custos
As impressoras SLS são geralmente mais caras que as impressoras SLA. As impressoras SLS custam entre US$ 10,000 e até US$ 650,000. O custo depende do volume máximo de construção, da espessura mínima da camada, da velocidade de impressão, do tipo de laser e dos materiais que pode aceitar. Por outro lado, as máquinas SLA custam ainda menos de US$ 3000, dependendo do tamanho. Eles podem ser divididos em quatro tipos diferentes: DIY, Hobby Avançado, Profissional e Desempenho e Comercial e Industrial. O SLS geralmente custa mais do que o SLA para fabricar peças de protótipo do mesmo tamanho.
SLA vs. SLS: comparação de tratamento de superfície
As peças SLS normalmente têm uma superfície mais áspera do que SLA ou outras tecnologias de impressão 3D. No entanto, a peça SLS é mais durável e mais adequada para ambientes resistentes ao calor ou a produtos químicos. As peças impressas diferem entre os dois processos, assim como o tratamento de superfície. As impressões SLA precisam de tempo para descansar para que a resina restante possa drenar; As impressões SLS precisam esfriar antes de serem desembaladas. As impressões SLA são pegajosas e requerem limpeza; As impressões SLS exigem a limpeza do excesso de pó ao desembalar.
Escolha SLA ou SLS?
Ao escolher entre os serviços de impressão 3D SLA ou SLS, certas considerações como durabilidade, resolução ou tamanho da peça podem tomar a decisão por você. Compreender os fatores-chave ajudará muito na escolha de qual processo funcionará para você.
Acabamento da superfície : A SLA produz peças com um acabamento de superfície mais liso e de alta qualidade, que se assemelha mais às peças moldadas por injeção.
Resolução : A tecnologia SLA oferece maior resolução em comparação com a SLS. Os serviços de impressão 3D SLA da AN-Prototype oferecem três opções de resolução para que você possa equilibrar detalhes e qualidade de acabamento superficial com o custo.
Tolerâncias : A SLA permite tolerâncias mais rigorosas do que a SLS.
Resistência ao calor e a produtos químicos : Os materiais termoplásticos SLS apresentam melhor resistência geral ao calor e a produtos químicos do que as peças SLA.
Complexidade do projeto : Se o seu projeto exigir detalhes complexos, a tecnologia SLA pode ser a melhor escolha. No entanto, se o seu projeto exigir resistência mecânica e propriedades mais funcionais, a tecnologia SLS pode ser a mais adequada.
Seleção de Materiais: Embora tanto a SLA quanto a SLS ofereçam uma ampla gama de materiais, a SLS leva vantagem na seleção de materiais. Ela pode ser usada com termoplásticos, compósitos e até mesmo pós metálicos, proporcionando mais opções para atender às necessidades específicas de cada projeto.
Volume de produção : Se você precisa de protótipos de alta qualidade ou peças personalizadas individuais, a SLA pode atender às suas necessidades com sua alta precisão e acabamento superficial. Para volumes de produção maiores ou pequenos lotes, a SLS oferece uma solução com excelente custo-benefício.
Conclusão
A estereolitografia (SLA) e a sinterização seletiva a laser (SLS) são duas tecnologias revolucionárias de impressão 3D que agregam enorme valor a diversos setores. Cada tecnologia possui suas vantagens e aplicações ideais. A tecnologia SLA se destaca na prototipagem, na criação de modelos visuais e em aplicações odontológicas, enquanto a SLS apresenta desempenho ainda melhor em protótipos funcionais e na produção em baixo volume. A AN-Prototype avaliará cuidadosamente seu projeto de impressão 3D, orientando você na escolha da tecnologia mais adequada e oferecendo as melhores recomendações em termos de precisão, resistência, acabamento superficial e custo-benefício.
