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武汉中天云迪:SLS和SLA技术的区别

武汉中天云迪:SLS和SLA技术的区别

发布日期:2019-08-13 作者: 点击:

SLS, SLA, FDM, FFF, ABS, PA, PLA… 如此多的3D打印技术名词大家都能够弄清楚么?我看有些悬。弄清楚单词的意思是个小问题,重点是你知道这些技术的工作原理是怎样的么?所以小编花费大量精力整理了这篇干货,希望大家能够了解市面上两种主要的3D打印技术。相信大家读过后,能够在SLS和SLA两种技术中做出更好的选择。

PS:如果没耐心的话,可以直接看最后面的表格哦。

 

区别一:SLS和SLA工艺原理的区别


SLS是单词Selective Laser Sintering首字母的缩写,中文意思是选择性激光烧结。对于关键词烧结维基给出的解释是这样子的:

通过加热和/或者升压将固态材料压缩成型,而不经过液化的过程。

 

微信截图_20190813175716.jpg

简单来说,就是这些机器的构建表层会铺一层粉末材料,加热至恰好低于该粉末烧结点的某一温度,控制系统控制激光束按照该层的截面轮廓在粉层上扫描,使粉末的温度升至融化点,进行烧结并与下面已成型的部分实现粘接。当一层截面烧结完后,工作台下降一个层的厚度,铺料辊又在上面铺上一层。不断重复这个过程,直到完成整个模型。最后将模型从未烧结的粉末中拿出来清理干净即可。



图为SLS工作示意图↑↑


SLA或者SL代表光固化立体造型术,它是最早的的3D打印工艺,可以追溯到20世纪80年代。现在和原来的概念有些不同,但是核心原理还是一样的:将计算机控制下的紫外激光按预定打印对象各分层截面的轮廓为轨迹对液态树脂逐点扫描,使被扫描区的树脂薄层产生光聚合反应,从而形成打印对象的一个薄层截面。当一层固化完毕,移动工作台,在原先固化好的树脂表面再敷上一层新的液态树脂以便进行下一层扫描固化。新固化的一层牢固地粘合在前一层上,如此重复直到完成打印对象。最后一步是清理模型,通常要除去支撑材料。

 

微信截图_20190813175922.jpg

图为SLA工艺原理↑↑↑

 

图为SLA工作示意图↑↑


通常来说,SLS打印机都是工业级别的,工厂使用的较多;SLA打印机则没那么高的要求,家用的也有,机器相对小些也便宜些。

 

区别二:分辨率

一些实际的物理约束会导致每种机器的打印分辨率不同。SLS和SLA打印机系统都是使用的机械化平台,需要能够解决理想分辨率的问题,通常来说这并不是一个大的技术问题,我们暂不考虑。这两种系统都是使用激光束来固化构建材料的,但是基于它们使用的是完全不同的波长(SLA是紫外线光,SLS是红外线光),集中照射的区域也就不同,紫外线的光区比红外线的光区小得多。打个很形象的比方:你用一只锋利的铅笔绘画会比用一只钝铅笔容易得多。因此,SLA打印机的分辨率通常更高。

 

区别三:机械性能

这两种机器打印出来的物体的机械性能也有所不同。在这里我们简单说一下SLA和SLS打印机常用的材料。SLS打印机可用的材料(粉末状的形态)很多,但是最普遍的还是聚酰胺(PA12),有添加剂可以改变其属性(颜色、强度、弹性、硬度等)。你可能会说我没听过这种材料,它还有一个商业名字叫做尼龙。这种材料性能优越:坚固耐用,抗磨损。

 

至于SLA打印机,通常厂家都会提供他们自己的树脂材料,但是也有很多第三方的选择,价格自然便宜些。通常来说,树脂材料更加坚硬,因此比尼龙要脆弱。

 

还有一个重要的区别是二者在负重情况下的表现:坚硬的树脂受到严重冲击会变成碎片,但是尼龙有一定的弹性还可以恢复到原状。

 

区别四:表面

这可能是一眼就能看出来的差别之一了。SLS打印机的烧结过程本质上生成了一种有气孔的固体材料,因为粉末中有空气在烧结材料上形成了微小的气泡。尽管肉眼看上去没多大问题,但是摸上去会有点粗糙。树脂材料打印出来的物体表面则会光滑很多。

 

颜色方面,尼龙粉末通常有两种颜色:黑色和白色。或者把这两种颜色混合在一起形成灰色,没有半透明或者透明的SLS打印机。相反,树脂材料就没那么多限制,用户可以使用基本白色或者透明树脂和颜料生成其它颜色。

 

区别五:支撑

对几乎所有的3D打印技术来说,打印对象如果没有很明显的支撑点或者有悬挂部分,都需要有支撑材料或者结构。但是SLS打印机是少数几个除外的,因为未烧结的粉末在打印的过程中充当了支撑材料的角色。但是SLA打印机则需要有支撑结构,当使用支撑结构时,需要对打印部件进行手动清理,会耗费一些时间。甚至在除掉支撑结构后会留下一些“疤痕”。


微信截图_20190813180211.jpg

图为SLA的支撑↑↑↑


不幸的是SLA打印机使用的支撑材料和原材料必须是一样的,不能选择其它的。

 

区别六:后处理

尽管这两种技术打印出来的东西都可以进行后处理,但还是有所不同因为出来的东西本身就不同。

 

抛光:SLA机器打印出来的东西表面更加光滑和闪亮,因此大多数时候不需要抛光;SLS则不同。

 

着色:SLA树脂打印品无孔,不能渗透,因此不能选择浸染。可以选择涂色,但是要取决于物体的形状,如果太复杂,涂色也是件非常困难的事情。浸染对SLS打印品来说则是非常好的选择。

 

剪裁/切割/黏合:不管是尼龙还是树脂打印出来的东西都适合手工后处理,只要工具用对就可以了。

 

食品/化学兼容性

塑料材料(尼龙12)是无害的,但浸染过的尼龙就不一定了。但是,如果是SLA技术的话,生物相容性或食品认证的树脂不是很流行,尤其是消费级别的打印机。但是如果有这方面的需求的话,还是可以找到供应商的。

 

SLS尼龙制品还可以承受一些化学溶剂诸如丙酮和醇类。树脂的话则要参照单个产品的说明书。

 

区别七:成本

和SLS打印机相比,SLA的要便宜些。所以有些人可能认为SLS打印品也要贵些。事实上在3D打印界尼龙是一种常见的材料,而且SLS打印机单次的产出也非常大,所以SLS打印品通常比SLA打印品要便宜些。当然,这是针对你不买打印机的情况,如果要购买打印机的话,就另当别论了。

 

小结:

到此为止,我们并没有比较出谁好谁坏,因为各有各的优势和劣势。选择SLA技术还是SLS技术,取决于你项目的要求。对于功能性部件或者项目,SLS尼龙打印比较合适。对于整个市场而言,SLS和SLA的质量都是相当高的,尼龙的强韧性是最好的。如果对产品表面要求比较高或者需要透明件,选择SLA技术。


微信截图_20190813175936.jpg


本文网址:http://www.chinayund.com/news/406.html

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