Fundamentele beginselen en processen
Stereolitografie (SLA):
SLA maakt gebruik van een ultraviolet (UV) laser om lagen van vloeibare fotopolymerhars in een vat selectief te kuuren en te verstevigen.de dwarsdoorsnede van elke laag op het harsoppervlak tekentNadat een laag is voltooid, daalt het bouwplatform met één laag dik, een herkookblad zorgt voor een verse harsschaal,en het proces herhaalt zich totdat het deel volledig gevormd isNa de verwerking worden de onderdelen verwijderd, in een oplosmiddel (bijv. isopropylalcohol) gespoeld om overtollig hars te verwijderen en uiteindelijk onder UV-licht gehard gemaakt om optimale mechanische eigenschappen te bereiken.Steunstructuren zijn vaak nodig voor overhangende elementen en moeten na het afdrukken handmatig worden verwijderd.
een vermogen van meer dan 10 W;
SLS maakt gebruik van een krachtige infraroodlaser om kleine deeltjes van polymeerpoeder (meestal op nylon gebaseerde materialen zoals PA12) te fuseren.tot een temperatuur net onder het smeltpunt van het poeder verhoogd om thermische vervorming te minimaliserenEen rol of een lem spreidt eerst een dunne laag poeder over het bouwplatform. De laser scant vervolgens de doorsnede van het onderdeel en sintert de poederdeeltjes stevig samen.Het bouwplatform daalt.Het ongesinterde poeder dat tijdens de bouw het onderdeel omringt, fungeert van nature als drager.die het mogelijk maakt complexe geometrieën te creëren zonder speciale dragerstructurenNa het drukken moeten de onderdelen in de bouwkamer worden gekoeld voordat ze worden verwijderd uit het poederbed voor reiniging (vaak met behulp van compressielucht of mediablazing) en eventuele naverwerking.
Belangrijkste verschillen tussen SLA en SLS
De volgende tabel geeft een samenvatting van de belangrijkste verschillen tussen deze twee technologieën:
| Gezien | Stereolithografie (SLA) | Selectief lasersinteren (SLS) |
| Technologieprincipe | UV-laserfotopolymerisatie van vloeibare hars | Infraroodlasersinter van thermoplastisch poeder |
| Eerste materialen | Verskillende fotopolymerenharsen (standaard, hard, flexibel, gietbaar, met keramische vulling) | Thermoplastische poeders (voornamelijk Nylon/PA 11 & 12 en composieten zoals met glas of met aluminium gevulde) |
| Ondersteunende structuren | Vereist voor overhangen | Niet vereist |
| Typische laagdikte | 25 - 100 micron | 80 - 120 micron |
| Dimensionele nauwkeurigheid | ± 0,1% (laagste grens ~ ± 0,05 mm) | ± 0,3% (ondergrens ~ ± 0,1 - 0,2 mm) |
| Oppervlakte afwerking | Heel glad. | Korrelig, poreus, licht ruw oppervlak |
| Volume maken | Middelgrote tot Grote (gemeenschappelijke systemen tot ~ 800*800*500 mm) | Middelgrote (gemeenschappelijke systemen ongeveer ~ 350*350*420 mm) |
| Naverwerking | Verwijdering van het platform, verwijdering van de steun, spoelen (IPA), na-harding | Koeling, ontpoeieren, (vaak met middelblazen of verven) |
| Belangrijkste mechanische eigenschappen | Kan broos zijn15; lager warmteweerstand | Functionele onderdelen: goede mechanische sterkte, duurzaamheid en hittebestendigheid |
Voordelen en nadelen
SLA Voordelen:
Hoge resolutie en glad oppervlak: uitstekend voor gedetailleerde modellen, prototypes en visuele toepassingen.
Feitelijke kenmerken Details: In staat om zeer dunne wanden en ingewikkelde kenmerken te produceren.
Grote materiaalverscheidenheid: biedt harsen die verschillende kunststoffen simuleren met eigenschappen als transparantie, flexibiliteit,of hoge temperatuurbestandheid (hoewel vaak met beperkingen in vergelijking met echte thermoplastiek).
Relatief snelle bouwsnelheid: voor kleine, ingewikkelde onderdelen kan SLA sneller zijn dan SLS.
SLA Nadelen:
Brillige materiaal eigenschappen:15 Standaardharsen zijn niet geschikt voor functionele onderdelen die onder hoge spanningen of spanningen vallen.
Beperkte langdurige stabiliteit: onderdelen kunnen afbreken bij langdurige blootstelling aan UV-licht en zijn over het algemeen niet geschikt voor gebruik in de buitenlucht.
Verplichte ondersteunende structuren: voegt tijd toe na de verwerking en kan vlekken op het oppervlak achterlaten.
Materiaalbehandeling: Vloeibare harsen moeten zorgvuldig worden behandeld en kunnen rommelig zijn; bij het schoonmaken van IPA ontstaat afval.
SLS Voordelen:
Uitstekende mechanische eigenschappen: produceert sterke, duurzame en functionele onderdelen die geschikt zijn voor eindgebruik, prototyping onder stress en levende scharnieren.
Geen ondersteunende structuren nodig:56 Het poederbed zelf ondersteunt de onderdelen, waardoor zeer complexe geometrieën, vergrendelde onderdelen en een optimale nesting van meerdere componenten in één constructie mogelijk zijn.
Hoog materiaalverbruik: niet gesinterd poeder kan grotendeels worden gerecycled en hergebruikt voor latere bouwwerkzaamheden (hoewel de refresh ratio's moeten worden beheerd).
Goede chemische en thermische weerstand: Nylonmaterialen bieden betere prestaties in ruwe omgevingen in vergelijking met standaardharsen.
Nadelen van SLS:
Ruwe oppervlakteafwerking: onderdelen hebben een karakteristiek korrelig, poreus oppervlak dat voor esthetische toepassingen vaak een naverwerking vereist.
Over het algemeen langzamere productietijd: het proces omvat lange pre-verwarmings- en post-koelingsfasen, waardoor de totale productietijd wordt verlengd.
Hogere apparatuur- en exploitatiekosten: machines zijn over het algemeen duurder dan vergelijkbare SLA-systemen.
Materiaalbeperkingen: voornamelijk beperkt tot verschillende nylonpoeders; andere materialen komen minder vaak voor.
Poederbehandeling: zorgvuldige behandeling en speciale werkruimte; risico's van inademing vereisen adequate ventilatie of gesloten systemen.
Toepassingsscenario's en selectierichtlijnen
De keuze tussen SLA en SLS hangt sterk af van de beoogde toepassing en de onderdelenvereisten.
Selecteer SLA voor:
Visuele en esthetische prototypes: Modellen waarbij uiterlijk, gladheid en fijne details van het allergrootste belang zijn (bijv. consumentenproductontwerpmodellen, architecturale modellen, figuren).
Gedetailleerde patronen en vormen: toepassingen zoals beleggingsgietpatronen.
Modellen die transparantie vereisen: Er zijn heldere harsen beschikbaar voor toepassingen zoals lichtbuizen of visualisatie van de vloeistofstroom.
Toepassingen waarbij een zeer gladde afwerking van cruciaal belang is en een secundaire verwerking (zoals schilderen) is gepland.
Kies SLS voor:
Functionele prototyping en testen: onderdelen die bestand moeten zijn tegen mechanische spanningen, spanningen of eindproductiemiddelen moeten simuleren (bijv. prototypes van behuizing, functionele tandwielen, beugels, scharnieren).
Complexe, geïntegreerde assemblages: het ontwerpen van onderdelen die anders assemblage van meerdere componenten zouden vereisen vanwege de mogelijkheid om vergrendelende en ingesloten functies zonder steunstukken te printen.
Deeltjes voor eindgebruik met een laag volume: productie van kleine partijen eindproducten waarbij traditionele spuitgietgereedschappen niet economisch zijn.
Onderdelen die goede mechanische eigenschappen en thermische weerstand vereisen.
