不知道怎么挑選3D打印機?可先了解3D打印技術(shù)
http://www.kaiyang918.com2021年05月21日 14:13教育裝備網(wǎng)
當真正想買一臺3D打印機時,相信很多人會處于困惑及糾結(jié)的境地,畢竟現(xiàn)在的3D打印技術(shù)種類多且功能也不一樣,讓選購機器也變得復雜了,F(xiàn)在我們就先來深度了解一些主要的3D打印技術(shù),讓選購變得更簡單。
1.SLA光固化設(shè)備
在以往的幾年中,光固化設(shè)備快速崛起,從FDM中搶占了很大的市場份額。盡管不久前這項技術(shù)還被認為是昂貴不可及的,但是由于相關(guān)技術(shù)專利的到期,價格下跌,如今我們也能夠在可承受的價格范圍內(nèi)享受到高精度打印。
激光精度
SLA根據(jù)激光選擇固化小范圍樹脂來生產(chǎn)工件。激光一次掃描一層樹脂,完成一層后,平臺向上移動一級繼續(xù)掃描。激光束的光斑直徑可以非常小,達到高度細致(雖然光束越小,打印時間就越長)。SLA打印的工件不僅非常細致,而且表面也非常光滑。
樹脂
有許多人不選擇SLA的原因之一是它使用的樹脂材料。3D打印使用的樹脂具有中等毒性,在處理時需要及其小心。而且樹脂還有股刺激性氣味,需要在通風良好的環(huán)境下使用。盡管SLA設(shè)備現(xiàn)在的價格很優(yōu)惠,可是樹脂材料的價格依然偏高,增加了設(shè)備的運行成本。大多數(shù)設(shè)備制造商堅持用戶購買他們的專利樹脂材料,這樣用戶就無法從其他處購買更優(yōu)惠的樹脂材料以降低成本。
應用
SLA技術(shù)及其通用性,在工業(yè)上應用廣泛。最常用于快速原型制作,其高精度也非常適用于打印工具和模型。但是由于可使用材料的限制,SLA不太適用于打印消費品,同時其速度對于大型流水線生產(chǎn)而言也有點太慢了。
2.數(shù)字光處理(DLP)
DLP與光固化設(shè)備相似的地方是都是通過激光器固化樹脂,形成工件。關(guān)鍵的不同點是DLP不是使用狹窄的光束掃描每個層,而是所有層級一次性曝光固化而成。
與SLA的差異
盡管DLP在技術(shù)上與SLA非常相似,但是DLP打印的工件的外觀卻是非常不同。SLA打印的工件的表面更光滑,邊緣更圓,DLP打印的工件表面的紋路更佳,細節(jié)更精致。這些特點是優(yōu)勢還是劣勢取決于打印的工件和期望效果。SLA打印的工件更平滑是因為所采用的激光頭可以彎曲移動,使粗糙的地方變得平滑。DLP的激光是通過小鏡面(振鏡)照射向樹脂材料,鏡面的大小決定了像素大小。因此,DLP采用方形像素打印彎曲邊緣時,要想有個絕對平滑的表面是不可能的。但是,因為DLP的像素大小通常比SLA的激光點小,所以DLP打印的工件可以更細致。
更適合密集的物體
因為DLP的工件都是一次性打印而成的,所以毫無疑問比SLA更快。當工件非常致密時,速度的優(yōu)勢就能發(fā)揮到最佳。激光頭用狹窄的光束繪制致密的物品需要花費很長的時間,但是用DLP,一整層可以一次性完成。然而,對于很薄且中空的復雜型工件,SLA可能會更快。而且要注意的是,對于大型的高度精細的工件,可能沒有足夠的像素讓一整層都達到全精度。
應用
DLP與SLA的應用非常相似,廣泛應用于快速原型制作。在決定要使用SLA還是DLP時,最主要的因素就是打印工件的類型和期望的光潔度類型(參考以上)。
3.選擇性激光燒結(jié)(SLS)
SLS與SLA和DLP相同之處在于同樣采用了激光技術(shù)。但是SLS并沒有使用樹脂材料,而是采用粉末材料,其特點也全然不同。激將將粉末燒結(jié)(高溫下熔化),在構(gòu)件室內(nèi)逐層制作工件。
復雜的設(shè)計,無需支撐
SLS打印的最大優(yōu)勢在于它可以打印設(shè)計高度復雜的工件。與其他3D打印類型不同,SLS不需要支撐結(jié)構(gòu),且可以生產(chǎn)出任意形狀的工件。因為粉末室中裝滿了粉末,打印完成的工件通常是被未使用的粉末完全包圍。粉未燒結(jié)的粉末為工件可能包含的懸掛結(jié)構(gòu)提供了支撐。
難以置信的精細
SLS支持打印薄如紙片的工件。SLS打印機可以打印出書本形狀的工件,且其中的每一頁都可以翻。轉(zhuǎn)動的工件,如紡車和鉸鏈,都能通過設(shè)備直接生產(chǎn)出來。SLS打印機最常使用尼龍材料來生產(chǎn)堅固結(jié)實的可以當做成品直接使用的工件。
運行復雜,成本高昂
缺點是SLS設(shè)備體積大、價格高且需要操作培訓。其使用的粉末也非常貴,操作起來很麻煩(需要一直佩戴面罩)。需要注意的是粉末室在X和Y軸上必須一直裝滿粉末(Z軸只需要達到打印工件的高度)。這就意味著如果采用大型設(shè)備打印單一工件,那么就會造成大量的廢棄粉末。一些未燒結(jié)的粉末雖然可以再次使用,但是會降低工件的質(zhì)量。因此,要想SLS設(shè)備的使用更加經(jīng)濟,最好是在同一個粉末室打印多個工件或是打印幾乎占據(jù)了X和Y軸全部空間的寬型工件。
應用
SLS之所以比SLA和DLP更適合打印功能性工件的原因在于其可采用的材料更多,且工件打印質(zhì)量非常高。SLS打印機可以生產(chǎn)及其耐用的功能性工件。這種技術(shù)在生產(chǎn)卡扣、機械接頭和鉸鏈上表現(xiàn)也非常出色。
4.熔融沉積成型(FDM)
FDM(也稱作FFF)是目前3D打印最普遍的一種形式。大多數(shù)桌面級3D打印機采用的是FDM技術(shù)。其價格低,易購買,是業(yè)務愛好者和發(fā)燒友的首選。設(shè)備沒有激光和樹脂材料,僅僅通過移動打印頭將少量的熔化的熱塑性塑料沉積下來,這種材料硬化迅速,以此逐層打印工件。
物美價廉
FDM最吸引人的地方在于價格便宜和使用簡單。桌面級FDM打印機的價格約為幾百美元,且體積緊湊,能滿足任何空間要求。且基本上是即插即用的,非專業(yè)人士使用起來非常容易。
質(zhì)量差
然而,這類打印機如此便宜,是有理由的。FDM打印機打印質(zhì)量與SLA的打印質(zhì)量有天壤之別。FDM打印出的工件的細節(jié)受限于噴嘴頭的大小,通常在0.4mm的范圍內(nèi)(比一些SLA打印機激光點尺寸的十倍還大),導致打印層厚大,表面的層級化非常明顯。后處理雖然可以一定程度上減輕層級化,但是與理想的效果還是相差甚遠。而且,F(xiàn)DM打印的工件彎曲嚴重(熱塑性塑料的冷卻收縮導致工件略微變形)。
應用
FDM深受業(yè)務愛好者的喜愛,在工業(yè)的應用也非常廣泛。這項技術(shù)非常靈活,支持多種材料,所以所有行業(yè),從汽車到科研,都有使用到。是空間非常有限或沒有條件使用樹脂的實驗室或工作站的理想選擇。雖然工件的質(zhì)量不夠完美,但是對于許多行業(yè)來說,它能以低成本簡化地將工件打印出來。
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責任編輯:董曉娟
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