Основные принципы и процессы
Стереолитография (SLA):
SLA использует ультрафиолетовый (UV) лазер для выборочного отверждения и затвердевания слоев жидкой фотополимерной смолы, содержащейся в баке.рисует поперечное сечение каждого слоя на поверхность смолыПосле того, как слой завершен, платформа строительства опускается на один слой толщины, рекоатерное лезвие обеспечивает свежий слой смолы,и процесс повторяется, пока часть полностью не сформируетсяПоследующая обработка включает удаление части, промывание растворителем (например, изопропиловым спиртом) для удаления избыточной смолы и окончательное отверждение под ультрафиолетовым светом для достижения оптимальных механических свойств.Поддерживающие конструкции часто необходимы для вывешивания элементов и должны быть удалены вручную после печати.
Селективное лазерное синтерирование (SLS):
SLS использует высокомощный инфракрасный лазер для слияния небольших частиц полимерного порошка (обычно материалов на основе нейлона, таких как PA12).поднимается до температуры чуть ниже точки плавления порошка для минимизации тепловых искаженийСначала ролик или лезвие распределяет тонкий слой порошка по платформе постройки. Затем лазер сканирует поперечное сечение детали, твердо сжимая частицы порошка.Снижается платформа строительства.Несинтерированный порошок, окружающий деталь во время постройки, естественным образом действует как опора.позволяет создавать сложные геометрии без специальных опорных конструкцийПосле печати детали требуют охлаждения в камере изготовления, прежде чем быть выведены из порошкового слоя для очистки (часто с использованием сжатого воздуха или прессования) и потенциальной послепроцессионной обработки.
Основные различия между SLA и SLS
В следующей таблице обобщены основные различия между этими двумя технологиями:
| Аспект | Стереолитография (SLA) | Селективное лазерное спекание (SLS) |
| Технологический принцип | Ультрафиолетовая лазерная фотополимеризация жидкой смолы | Инфракрасное лазерное спекание термопластичного порошка |
| Первичные материалы | Различные фотополимерные смолы (стандартные, жесткие, гибкие, отливные, керамические) | Термопластичные порошки (преимущественно нейлон/PA 11 & 12 и композиты, такие как стеклянные или алюминиевые) |
| Структуры поддержки | Требуется для выступов | Не требуется |
| Типичная толщина слоя | 25 - 100 микрон | 80 - 120 микрон |
| Точность измерений | ± 0,1% (нижний предел ~ ± 0,05 мм) | ± 0,3% (нижняя граница ~ ± 0,1 - 0,2 мм) |
| Поверхностная отделка | Очень гладко. | Зернистая, пористая, слегка грубая поверхность |
| Создание объема | Средние и большие (обычные системы до ~ 800*800*500 мм) | Средний (обычные системы около ~ 350 * 350 * 420 мм) |
| Послепереработка | Удаление с платформы, удаление опоры, ополаскивание (IPA), послеобогащение | Охлаждение, обезпорожнение (часто раздувание или окрашивание средств массовой информации) |
| Основные механические свойства | Может быть ломким15; низкая тепловая устойчивость | Функциональные части: хорошая механическая прочность, долговечность и теплостойкость |
Преимущества и недостатки
Преимущества SLA:
Высокое разрешение и гладкая поверхность: отлично подходит для детальных моделей, прототипов внешнего вида и визуальных приложений.
Подробная характеристика: способен производить очень тонкие стены и сложные черты.
Широкое разнообразие материалов: предлагает смолы, имитирующие различные пластмассы с такими свойствами, как прозрачность, гибкость,или высокотемпературная устойчивость (хотя часто с ограничениями по сравнению с настоящими термопластиками).
Относительно быстрая скорость изготовления: для небольших, сложных деталей SLA может быть быстрее, чем SLS.
Недостатки SLA:
Свойства хрупкого материала:15 Стандартные смолы не подходят для функциональных частей, подвергающихся высокому напряжению или нагрузке.
Ограниченная долгосрочная стабильность: детали могут разрушаться при длительном воздействии УФ-луча и, как правило, не подходят для использования на открытом воздухе.
Необходимые поддерживающие конструкции: добавляет время после обработки и может оставить пятна на поверхности.
Обработка материалов: жидкие смолы требуют тщательного обращения и могут быть беспорядочными; очистка IPA создает отходы.
Преимущества SLS:
Отличные механические свойства: производит прочные, долговечные и функциональные детали, подходящие для конечного использования, прототипирования под давлением и живых петлей.
Не требуется поддерживающих конструкций:56 Сама порошковая кровать поддерживает детали, что позволяет иметь очень сложную геометрию, взаимосвязанные детали и оптимальное встраивание нескольких компонентов в одну конструкцию.
Высокое использование материалов: несинтерированный порошок может быть в значительной степени переработан и повторно использован для последующих сборки (хотя соотношение освежения должно быть управлено).
Хорошая химическая и теплоустойчивость: нейлоновые материалы обеспечивают лучшую производительность в суровых условиях по сравнению со стандартными смолами.
Недостатки SLS:
Грубая поверхность: детали имеют характерную зернистую, пористую поверхность, которая часто требует последующей обработки для эстетических применений.
Обычно более медленное время выполнения: процесс включает длительные фазы предварительного нагрева и послеостуживания, увеличивая общее время производства.
Более высокие затраты на оборудование и эксплуатацию: машины, как правило, дороже, чем сопоставимые системы SLA.
Материальные ограничения: в основном ограничены различными нейлоновыми порошками; другие материалы менее распространены.
Обработка порошка: требует тщательной обработки и выделенного рабочего пространства; риски вдыхания требуют надлежащей вентиляции или закрытых систем.
Сценарии применения и руководящие принципы отбора
Выбор между SLA и SLS во многом зависит от предполагаемого применения и требований к деталям.
Выберите SLA для:
Визуальные и эстетические прототипы: модели, где внешний вид, гладкость и тонкие детали имеют первостепенное значение (например, модели дизайна потребительских продуктов, архитектурные модели, фигурки).
Подробные шаблоны и формы: Приложения, такие как инвестиционные шаблоны литья.
Модели, требующие прозрачности: прозрачные смолы доступны для таких приложений, как световые трубы или визуализация потока жидкости.
Приложения, где очень гладкая отделка имеет решающее значение и планируется вторичная обработка (например, покраска).
Выберите SLS:
Функциональное прототипирование и испытания: части, которые должны выдерживать механические нагрузки, напряжения или имитировать конечные материалы производства (например, прототипы корпуса, функциональные редукторы, скобки, петли).
Комплексные, интегрированные сборы: проектирование деталей, которые в противном случае требуют сборки из нескольких компонентов из-за возможности печати взаимосвязанных и замкнутых элементов без опор.
Части малого объема: производство небольших партий конечных продуктов, где традиционные инструменты для литья впрыском не экономичны.
Части, требующие хороших механических свойств и теплостойкости.
