SLA和FDM一决高下,3D打印谁更快?
博涛
2020-06-17
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SLA和FDM都是当下非常流行的3D打印技术。但是许多制造商经常思考这两种打印方式谁的速度更快的。在本文我们将解释该问题的答案,并说明这不是一场两匹马的比赛。

3D打印

首先我们要先了解这两种打印技术的原理:

 

立体光刻(SLA)或树脂3D打印:这种打印样式涉及用紫外线将光敏聚合物树脂固化以产生固体。该技术首次出现为SLA,它使用激光作为UV光源。作为开创性的印刷工艺,“ SLA”一词在所有树脂印刷中均已被使用,但该技术也有新近的变化。它们使用投影仪(具有数字光投影或DLP)和UV背光LCD屏幕(LCD遮罩)来提供UV光。

 

熔融沉积建模(FDM):这项技术也称为熔融长丝制造(FFF),涉及加热、挤出和通过喷嘴沉积热塑性原料。传统上,这是台式机或业余爱好者打印的首选。但是SLA现在变得越来越可用。

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那么,哪种技术可以为您节省最多的时间?哪种打印方式更快?

 

当然,有时最快的方法并非最简单。很多时候它可能是以牺牲细节或精度为代价。如果您只需要快速打印一些东西并且想解决这些问题,请考虑使用白令三维3D打印线上服务平台。

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SLA的基于激光的树脂印刷往往比FDM慢。激光的表面积很小,因此覆盖每一层都需要更多时间。使用FDM,您通常可以使用更厚的层和较稀疏的填充物进行打印,从而减少了打印时间。通常,树脂印刷比FDM 还具有更多的后处理步骤。

 

但是,基于投影仪和LCD的打印(DLP和LCD)往往比FDM快。这是因为它们不需要喷嘴或激光就能找出要打印的每一层;他们可以一次固化整个层。但是您仍然需要对这些树脂印刷品进行后处理!

 

现在,我们需要了解各种因素的本质,这些因素可能会影响使用不同技术的打印速度。

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1.模型

在SLA中,激光必须跟踪打印对象的每一层,就像挤出机可以跟踪FDM中的各层一样。中空部件将大大减少激光器必须覆盖的面积,从而减少打印时间。由于SLA打印机中的激光移动速度通常比FDM中的挤出机快,因此镂空的SLA打印可能会更快地打印。

 

对于DLP和LCD,整个层可以一次固化。这意味着小图层和大图层都将花费相似的时间来打印。这样,对于大型层(例如带有扁平件或对象的多个副本),DLP和LCD打印机比FDM快得多。这使得DLP和LCD的缩放比例非常好,其中大批对象与单个对象几乎需要相同的时间。FDM无法以这种方式扩展。

 

但是,在FDM的支持下,大多数树脂打印机往往无法与高个子物体配合使用。每层固化后,它会粘在树脂桶的底部,必须将其剥离。根据您的打印机和打印设置的配置方式,这种剥离会增加大量的打印时间。即使每一层的固化速度都比FDM打印机可以打印的速度快,但单独剥离可能会使FDM滞后。

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2.打印机和打印设置

树脂打印的剥离时间随着设置和打印机的不同而不同。一些打印机可以使树脂桶倾斜或移动以加快处理速度的机制。在您的打印设置中,还可以调节剥离速度。但这仅仅是开始。

 

树脂速度也可能随紫外线光源的功率而变化。尽管受到发热量的限制,但更强的光可以更快地固化树脂。设计用于消除这种热量的实验打印机已经能够达到更高的速度。

 

树脂和FDM印刷都受层高的影响。层高越大,打印出来的速度越快。但是层高的变化会以不同的速率影响树脂和FDM,因此您的其他设置将决定哪个更快。

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对于FDM,还有其他提高速度的方法:最大层高度倾向于更高;可以更换挤出机喷嘴以一次释放更多的塑料;可以调整填充密度,壁厚和其他参数,以减少刀具路径的数量;并且可以提高打印速度,以使挤出机的运行速度更快。当然,突破极限会不利地影响打印质量,但是FDM提供了比树脂打印更多的空间来提高剪切速度。

 

但是,还有另一类树脂打印机可以比所有传统的FDM,SLA,DLP和LCD达到更高的速度。连续树脂打印机利用DLP和LCD的优势,消除了剥离步骤,从而节省了大量的打印时间。这些打印机周围的硬件通常已申请专利,但是恰如其分地展示了机器速度如何急剧变化。

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3.材料

在树脂印刷中,层高往往受到可穿透树脂的紫外线的限制。光线只能照到最远,有效地限制了最大图层高度并极大地影响了打印速度。例如,打印机OEM Formlabs已经创建了一种草图树脂,该树脂能够使层高达到300微米。使用它进行打印要比类似的FDM工艺更快。

 

4.后处理

使用FDM,对打印件进行后处理通常非常简单:只需删除模型上可能存在的所有支撑物即可。有时可能需要打磨,但没什么大不了的。

 

但是,使用树脂,该过程非常耗时(且混乱)。您必须彻底冲洗并后固化所有印刷品数小时,然后才能使用。尽管打印速度更快,但仅此一项可能比FDM需要更多时间。

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5.各有千秋

由于其分辨率较高,树脂印刷倾向于用于高细节应用。这包括牙科,珠宝,模型制作和微型模型。尝试使用FDM打印机来获得类似树脂的质量会涉及到极大地减慢打印过程。在这种情况下,树脂印刷可能会更快。

 

FDM倾向于在原型设计场景中看到更多,以制造需要更多材料的更大,更简单的零件。对于这些用户,可以提高打印速度并牺牲一些零件质量。他们可能不会从树脂的附加细节中受益,这使得多余的后处理成为不必要的麻烦。在这种情况下,FDM打印可能效果更好。

 

树脂或FDM哪个更快,这个问题很难回答。可以很容易地说SLA总是比FDM慢,而DLP和LCD总是比FDM慢,但这并不总是正确。

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当树脂和FDM一决高下,3D打印谁更快之间分胜负是很难得,因为这不是单独的速度,更涉及设置、材料、制造和高度等因素。

 

希望白令三维的这篇文章,可以让你一如既往享受3D打印的快乐!

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