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FDM和SLA技术在3D打印机设备中如何合理使用?

时间:2021-03-31 来源:远铸智能 作者:远铸智能 浏览量:714
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3D打印又称增材制造。该技术以数字化模型文件为基础,采用粉末状金属或非金属以及其它粘合材料,通过分层印刷来构建物体。3D打印机会把数字模型切成碎片,然后让打印头根据预先设定的轨迹将材料重复放置到印刷板上,融合连续的材料层,然后形成3D模型。目前市场上常用的3D打印技术有熔融沉积(FDM)和光固化(SLA)。因为这两项技术有着很长的历史,专业人士和业余爱好者在接触3D打印机时经常会使用它们作为输入选项,所以它们也是目前比较成熟的3D打印技术。

3D打印机设备

不管是零件制造、模型展示还是原型设计,虽然两者都能为用户打印出比较相似的零件,但是在实际生产过程中,如何选择合适的3D打印材料,仍有很多细节需要注意,下面我们来比较一下这两种方法的优缺点和使用的时间。

FDM技术的工作原理是将熔融的热塑性塑料挤入3D打印平台,逐层放置,直至形成3D模型。采用FDM技术的3D打印机材料种类很多,从较为常见的ABS、PEEK, PC到复合材料等各种增强粉末,FDM 3D打印机的应用领域十分广泛。


FDM 3D打印技术优点

FDM 3D打印机比SLA打印机体积大。它们不仅能为大型的实际零件和模型进行原型制作和打印,还能完成小批量的生产任务。3D打印材料通常具有低电阻、低摩擦、高强度和一定的耐蚀性能,而复合材料通常是指主要材料中含有强化材料粉末或短纤维混合物。打印的的零件具有机械性能高,轻量化,从汽车,航空航天到工装夹具,部分FDM 3D打印机具有高精度的打印性能,使打印出的零件表面光滑、均匀,可满足一般使用和测试要求。

FDM 3D打印技术缺点

普通FDM 3D打印机由于打印分辨率低,有时会在打印物体表面形成层状结构,又称“罗纹”。这种方法要求对零件进行额外的抛光和打磨,以获得高的表面光洁度。在FDM 3D打印过程中,通常还容易发生温度波动,从而导致热塑性纤维材料冷却变慢/变快,造成表面分层,故障和部件变形是常见的问题。

在打印过程中,3D打印机设备同时使用多个内部组件。任何关于打印头、挤压系统或热端组件的问题都会在打印时造成问题。所以在准备3D模型切片时,要特别注意打印设置,以及硬件和材料规格对3D打印对象的潜在影响。


光固化工艺(SLA)

SLA 3D打印技术优点

SLA 3D打印能够达到25微米的分辨率,从而实现光滑、精细的表面处理,FDM不能与表面细节相抗衡,传统注塑零件外观也与之类似。适用于产品展示或概念模型制作、有机结构、具有复杂几何形状的零件、小雕像及其它独特风格的产品原型。SLA 3D打印机由于使用UV激光器作为数据校准组件而产生的打印错误较小。因为在层合过程中没有热膨胀,所以很适合印刷高精度模型,如医疗植入物、复杂小部件。

SLA 3D打印技术缺点

针对固化树脂材料的脆性,对受机械应力或循环载荷的零件,只能采用工程级SLA树脂。除了这些之外,大多数标准树脂都很适合于用于展示的精细、高表面光洁度的产品模型。目前在强度和机械性能方面,市场上尚无SLA树脂材料可以与聚碳酸酯、尼龙或其他强FDM材料相比较。3D打印树脂材料具有较高的成本。它们的构造尺寸比FDM 3D打印机小得多,而且不适合于小批量生产操作。


两种技术如何合理使用?

FDM和SLA各有优缺点,可用于完成不同的任务,也可与多种构件装配构造相结合。SLA是一个比较好的选择,因为它可以制作出有精细表面的显示设计模型。FDM将更适合那些从设计、制造到后期小批量生产所需的零件制造。

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