FDM、SLA 与 SLS 3D 打印技术比较

近年来,随着 3D 打印技术(包括 3D 打印硬件、软件和材料)的快速发展,3D 打印机已从早期的新奇产品转变为各行各业设计、工程和制造工作流程中不可或缺的组成部分。

熔融沉积成型 (FDM)、立体光固化 (SLA)选择性激光烧结 (SLS) 是市场上最受欢迎的三种 3D 打印机类型。在过去十年中,创新速度不断加快,现在这三种 3D 打印技术在越来越多的企业中普及,但在面对各种竞品 3D 打印解决方案时,做出抉择并不容易。

本综合购买指南将详细对比 FDM、SLA 和 SLS(也称为丝材、树脂和粉末)3D 打印机在打印质量、材料、应用、工作流程、速度和成本等方面的区别,助您确定哪种技术最适合您的业务。

FDM、SLA 与 SLS 对比视频指南
视频指南

如何选择 3D 打印技术

难以找到满足您需求的最佳 3D 打印技术?在本视频指南中,我们从主要的购买考虑因素方面对比了 FDM、SLA 和 SLS 技术的差异。

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什么是 FDM 3D 打印?

熔融沉积成型 (FDM),也称为熔融长丝制造 (FFF),是消费者层面使用最广泛的一种 3D 打印技术,对于普通外行而言,这也是最容易识别的类型,他们可能会将 3D 打印的广义概念与使用“热胶枪”构建部件的方法联系起来。

许多人在首次接触 3D 打印技术时会选择 FDM 3D 打印机;它们是 K-12 学校甚至许多大学创客空间中最常见的 3D 打印机类型。在设计、工程和制造企业中,FDM 打印机主要用于快速验证概念模型,这些模型可以在设计团队达成一致意见后再制作为功能性更强的原型。

FDM 3D 打印机有多种尺寸和价格。FDM 3D 打印具有简单的打印技术和工作流程,对于那些希望入门 3D 打印的人来说是一个极具吸引力的低投入选择。然而,FDM 打印机的简易性和经济性往往以牺牲部件质量和性能为代价,对于那些追求功能性、水密性、各向同性或光滑表面的人来说,SLA 和 SLS 3D 打印机是更好的选择。

什么是 SLA 3D 打印?

立体光固化 (SLA) 3D 打印是世界上第一种 3D 打印技术,发明于 20 世纪 80 年代。尽管如此,由于立体光固化技术的价格通常较高,而且打印过程略显复杂,相对于 FDM 3D 打印技术,该技术经过更长时间才得到广泛应用和认知。

立体光固化或树脂 3D 打印是指用光源固化液态树脂,使其逐层硬化的工艺。这种光源最初是激光,但最近已由 DLP 3D 打印机中的数字光投影仪或是 MSLA 或 LCD 3D 打印机中的发光二极管 (LED) 所取代。从本质上讲,当今所有树脂 3D 打印机都是立体光固化 3D 打印机,不过此术语最常与使用激光固化树脂的 3D 打印机联系在一起。

与其他 3D 打印技术相比,SLA 3D 打印机生产的部件表面更光滑、公差更小、尺寸精度更高。这些打印机非常适合制造功能性原型,使其外观与性能非常接近注射成型部件;也非常适合制作成品和模具,因为可实现出色的表面光洁度和极其多样化的材料特性。

汽车测试固定装置 3D 打印 Silicone 40A Resin 防尘套

SLA 技术的最大优势之一是可用材料的范围及其应用。这款离合器防尘套使用 Silicone 40A Resin(硅胶 40A 树脂)Formlabs Form 4 MSLA 3D 打印机上打印而成。

在黑色背景下,戴着蓝色手套的两根手指捏住在 Form 4 中使用 Precision Model Resin 制成的牙弓

SLA 部件表面光滑、公差极小、尺寸精度极高,是牙科修复模型等高要求应用的理想之选。

与 FDM 和 SLS 3D 打印中使用的行业标准热塑性塑料不同,SLA 材料的配方独特。SLA 的主要优势之一就在于材料的多功能性,即制造商开发了具有多种光学、机械和热性能的创新型 SLA 光聚合物树脂配方,以匹配标准、工程和工业热塑性塑料,以及需要阻燃、静电耗散或生物相容性等特殊功能的特定应用。这种广泛特性与 SLA 部件的精度和表面光洁度相结合,可应用于各行各业,包括航空航天汽车消费品制造医疗保健牙科等。

立体光固化
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桌面级立体光固化 (SLA) 3D 打印介绍

您是否在寻找一台 3D 打印机以快速制造高分辨率模型?下载我们的白皮书以了解 SLA 打印的工作原理,以及为什么 SLA 打印是可创建具有完美细节、高尺寸精度以及出色表面光洁度的部件的最热门 3D 打印工艺。

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在 Form 4 中使用 Grey Resin V5 制造的 Form 4 样品部件可调角支架
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什么是 SLS 3D 打印技术?

选择性激光烧结 (SLS) 是工业应用中最为常用的增材制造技术,因其能够生产坚固的功能性部件而受到不同行业工程师和制造商的信赖。

SLS 3D 打印机使用高功率激光来熔合小颗粒的聚合物粉末。未熔合的粉末在打印过程中支撑部件,所以不再需要使用专门的支撑结构。这使得 SLS 3D 打印技术成为复杂几何形状(包括内部特征、凹槽、薄壁和凹入特征)的理想选择,并可实现更大批量的生产应用,其中自支撑打印床支持部件“嵌套”,如此一来,即使只有一台打印机,客户也能将成型室完全装满,实现大批量生产。

使用 SLS 打印技术制造的部件具有优良的机械特性,强度类似于注射成型部件。最常见的 SLS 材料是尼龙,这是一种热门工程热塑性塑料,具有出色的机械性能。尼龙重量轻、强度高、柔韧性好,而且耐冲击、耐化学腐蚀、耐高温、抗紫外线、防水、防尘。其他热门 SLS 3D 打印材料还包括尼龙复合材料、聚丙烯 (PP) 和柔性 TPU。

SLS 3D 打印水壶架

SLS 3D 打印适用于制造功能性原型和低成本的小批量或过渡制造注射成型的替代选择。

在 Fuse 1+ 30W SLS 3D 打印机上使用 TPU 90A Powder 打印的 3D 打印表带

SLS 3D 打印技术可生产成品部件,即使使用柔性材料也不在话下,比如这款表带就是在 Fuse 1+ 30W SLS 3D 打印机上使用 TPU 90A Powder 打印而成。

由于单件成本低、产率高且材料成熟,SLS 成为工程师进行功能性原型制造时的热门选择,也是小批量或过渡生产中注射成型的一种经济高效的替代方案。近年来,随着 SLS 工作流程简化和入门价格降低,越来越多的企业将 SLS 引入内部,以为供应链提供支持,并加快原型到生产工作流程的速度。

SLS 3D 打印示例部件
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选择性激光烧结 (SLS) 3D 打印技术介绍

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Fuse 1 样品部件
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FDM、SLA 与 SLS:比较丝材、树脂和粉末 3D 打印机

大多数投资 3D 打印的企业都使用多种 3D 技术。每种技术都有各自的优缺点,而最完整的工作流程通常是能够将每种技术都视为在不同情况下使用的工具。

对于希望选择一种技术来满足其独特需求的企业来说,应考虑多个因素。下表总结了在选择 FDM、SLA 和 SLS 3D 打印机时需要考虑的主要因素。

熔融沉积成型 (FDM)立体光固化 (SLA)选择性激光烧结 (SLS)
分辨率★★☆☆☆★★★★★★★★★☆
精确度★★★★☆★★★★★★★★★★
表面光洁度★★☆☆☆★★★★★★★★★☆
产量★★★☆☆★★★★☆★★★★★
复杂设计★★★☆☆★★★★☆★★★★★
简单易用★★★★★★★★★★★★★★☆
优点低成本消费机器和材料
轻松快速制造小型简单部件
高价值
高精度
表面光滑
快速打印
适用于多种功能性应用
坚固的功能性部件
设计自由度高
无需支撑结构
缺点低精度
细节差
设计自由度有限
一些材料不能长期接触紫外线表面略微粗糙
材料选择受限
应用概念建模
快速原型制造
功能性原型制造
制造辅助工具
概念建模
快速原型制造
功能性原型制造
快速模具制作
制造辅助工具
小批量、过渡或定制制造
牙科模型和器械
医疗模型和医疗器械
珠宝原型制造和铸造
模型和道具
快速原型制造
功能性原型制造
小批量、过渡或定制制造
持久耐用的制造辅助工具
医疗器械、义肢和矫形器
打印体积最高 300 × 300 × 600mm(桌面级和台式 3D 打印机)最高 300 × 335 × 200mm(桌面级和台式 3D 打印机)最高 165 × 165 × 300mm(台式工业 3D 打印机)
材料标准的热塑性塑料,如 ABS、PLA 及其各种混合材料。各种树脂(热固性塑料)。标准树脂、工程树脂(类 ABS、类 PP、柔性、耐热、钢化玻璃填充)、可浇铸树脂、牙科树脂和医用树脂(生物相容性树脂)。纯硅胶和陶瓷。工程热塑性塑料。Nylon 11 Powder、Nylon 12 Powder、玻璃或碳填充尼龙复合材料、聚丙烯、TPU(弹性体)。
培训针对成型设置、机器运行和表面处理的小规模培训;中等规模的维护培训。即插即用。针对成型设置、维护、机器运行和表面处理的小规模培训。针对成型设置、维护、机器运行和表面处理的中等规模培训。
设施需求空调环境或为桌面级打印机专门定制的通风环境。桌面级打印机适用于办公环境。对立式系统有中等空间要求的车间环境。
辅助设备用于配备可溶性支撑的打印机的支撑去除系统(可选择自动化模式)、表面处理工具。清洗站和后固化站(可选择自动化模式)、表面处理工具。用于粉末管理和部件清洁的后处理站。
设备成本经济型 FDM 打印机和 3D 打印机套件的起售价为 200 美元。专业桌面级 FDM 打印机的价格从 2000 美元到 8000 美元不等,工业系统的价格从 15000 美元起。低成本树脂 3D 打印机的价格在 200 美元到 1000 美元之间,专业级 SLA 3D 打印机的价格在 2000 美元到 10000 美元之间,而大幅面树脂 3D 打印机的价格在 8000 美元到 25000 美元之间。立式工业级 SLS 3D 打印机的起售价不到 3 万美元,整个生态圈的起售价为 6 万美元,其中包括粉末管理和清洁站。传统工业级 SLS 打印机的起售价在 20 万美元左右。
材料成本大多数标准丝材成本为 50-150 美元/千克,支撑材料或工程丝材成本为 100-200 美元/千克。大多数标准和工程树脂的价格为 100-200 美元/升,生物相容性材料的价格为 200-500 美元/升。尼龙成本为 100 美元/千克。SLS 打印部件不需要支撑结构,而未熔合的粉末可以重复利用以降低材料成本。
人工需求手动去除支撑(对于配备可溶性支撑的工业系统,大部分支撑可自动去除)。为了获得高质量的表面光洁度,需要进行长时间的后处理。清洗和后固化(大部分流程均实现自动化)进行简单的后处理以去除支撑痕迹。简单和半自动化的工作流程,用于清理部件和回收粉末。

分辨率

使用 Form 4 制作的 3D 打印电子外壳

SLA 3D 部件(如使用 Form 4 制作的 3D 打印电子外壳)具有锋利的边缘、光滑的表面和极少的可见层线。

分辨率指标经常受到误解,不同的制造商和 3D 打印工艺通常会采用不同的方法来衡量分辨率。它通常是指 3D 打印机能够再现的最小特征、最精细的细节或复杂的表面纹理,可以用最小特征尺寸等指标来衡量。三种不同 3D 打印工艺(熔融沉积成型 (FDM)、立体光固化 (SLA) 或选择性激光烧结 (SLS))的机械结构对部件分辨率有很大影响。

FDM 3D 打印机通过喷嘴挤出规定形状的熔融塑料,然后向上移动并在上面沉积下一层,从而形成层。因此,FDM 3D 打印部件的分辨率取决于喷嘴的大小、熔融材料的特性以及马达在层间 XY 轴和 Z 轴上移动喷嘴的控制能力。FDM 3D 打印机通常可以打印出约 0.8mm 厚的壁,而浮雕或雕刻的细节必须宽约 0.6mm、高约 2mm 才能清晰可见。

FDM(左)和 SLA(右)3D 打印件上的打印层。
FDM(左)和 SLA(右)3D 打印件上的打印层。

与 SLA 打印机(右)相比,FDM 打印机不擅长处理复杂设计或具有精细特征的部件(左)。

SLA 3D 打印机通过使用光源(激光、数字光源投影仪、LED)一次一层地固化液态树脂来成型部件。SLA 3D 打印机的分辨率取决于诸多因素,包括所使用的光源类型以及树脂的散射、渗色和聚合特性,但一般可以认为是在 XY 平面上对部件进行特定跟踪的能力,以及最小 Z 轴层高。

即使各种 SLA 3D 打印机使用的光源类型不同,但与 FDM 或 SLS 3D 打印相比,该技术的分辨率最高。无论光源是激光、数字投影仪还是由遮蔽 LCD 屏控制的 LED,光线都能非常精确地照射液态树脂。SLA 3D 打印树脂部件的卓越分辨率体现在其精细特征、复杂表面纹理或完美光滑度以及高尺寸精度。专业级 SLA 3D 打印机(如 Formlabs Form 4)可以打印出薄至 0.2mm 的内壁,以及精细程度分别高达 0.1mm 和 0.15mm 的浮雕和雕刻细节。

使用 SLS 3D 打印机 Fuse 1+ 30W 打印进气歧管

工业级 SLS 3D 打印机(如 Fuse 1+ 30W)具有出色的分辨率,可以制造出高度精细的部件,将强度、有机曲面特征和精确的凹入或凸出特征结合在一起。

SLS 3D 打印机使用高功率激光将小颗粒的聚合物粉末烧结为部件。SLS 的分辨率取决于振镜对激光的精确控制程度,是激光质量、软件和固件编程以及整个激光组件校准的共同作用结果。SLS 粉末床技术的自支撑特性还使其能够制造出高度复杂的几何形状,其精细特征无需受到支撑结构的影响。Fuse 1+ 30W 可以制作 0.3mm 厚的水平壁和 0.6mm 厚的垂直壁,而浮雕和雕刻细节的深度和宽度至少要达到 0.1 至 0.4mm,具体取决于构建内部布局。

设计规则比较

熔融沉积成型 (FDM)立体光固化 (SLA)选择性激光烧结 (SLS)
受支撑壁面的最小厚度0.8mm0.2mm0.3mm(水平壁)
0.6mm(垂直壁)
无支撑壁面的最小厚度0.8mm0.2mm0.3mm(水平壁)
0.6mm(垂直壁)
最小垂直线径3mm0.3mm(7mm 高)
0.6mm(30mm 高)
0.8mm
最小浮雕细节0.6mm 宽
2mm 高
0.1mm0.15mm(深,水平面)
0.35mm(宽,水平面)
0.35mm(深,垂直面)
0.4mm(宽,垂直面)
最小雕刻细节0.6mm 宽
2mm 高
0.15mm0.1mm(深,水平面)
0.3mm(宽,水平面)
0.15mm(深,垂直面)
0.35mm(宽,垂直面)

设计规则因打印机型号而异。所列数值基于 Protolabs / Hubs 对 FDM 3D 打印机、SLA 3D 打印机 Form 4 设计规则SLS 3D 打印机 Fuse 系列设计规则的估算。

在三种 3D 打印技术中,SLA 的分辨率最高,SLS 紧随其后。这两种工艺都能再现原始 CAD 设计的微小细节,而 FDM 3D 打印机通常很难精确地从平面上勾勒出纹理,或清晰地显示小特征。

Fuse 1+ 30W 打印部件
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Fuse 系列 SLS 设计指南

本设计指南将介绍设计 Fuse 1 SLS 3D 打印件的一些重要注意事项,以及如何利用这些最佳实践成功制造部件,以便从首次打印开始就能在预期应用中发挥作用。

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尺寸精度和准确性

不同类型的 3D 打印技术和不同的制造商在精度(部件的每个横截面能在多大程度上再现 3D 文件中的预期形状)和精确度(整个部件重复实现精度的一致性)方面都存在差异。

对于 FDM 3D 打印机来说,精度受挤出过程的均匀性和可重复性以及丝材熔化和挤出时的特性的影响。挤压过程会导致层内和层间的不一致性,例如,如果挤压过程不顺畅、丝材直径不一致、挤压温度不同,或者材料在各处的沉积速度和体积不一致。

就整体精度而言,半硬化层的“挤压”效应可能会进一步加重不一致。挤压过程中使用的热量可能会导致部件变形或扭曲,不过一些制造商使用加热床和封闭式成型室来保持温度一致,从而使过程更可控。

显示 3D 打印部件精度的图表

可以通过 3D 扫描 3D 打印部件并将其与原始模型进行比较来衡量精度。更好的方法是索取免费样品部件,通过您自己设计的定制样品部件来检查产品是否符合要求,并对照原始设计权衡利弊。此牙科模型使用 Form 4B MSLA 打印机制作而成,测试表明其超过 99% 的打印表面积与设计参数的误差在 100μm 以内。

SLA 打印机的精度取决于打印机的光学性能、部件在打印过程中受到的力以及打印机内液态树脂的特性。不同的光源和光学装置能够以不同精度水平固化每个交叉层,但总体性能仍普遍优于 FDM 3D 打印机。

此外,随着逐层完成以及构建平台远离光源,这种剥离运动会给新形成的层带来很大的应力,从而导致轻微的变形。专业级树脂打印机使用不同的解决方案来减轻这些力。例如,Formlabs Form 4 使用了双层柔性覆膜层树脂槽,可最大限度地减少剥离力,还使用了名为剥离纹理的专有微纹理光学覆膜层,可在树脂槽和 LCD 屏幕之间提供气流,防止吸附并提高精度。

影响树脂 3D 打印机精度的第三个因素是材料性能。液态树脂的固化过程取决于许多变量,包括树脂温度、均匀性、散射、粘度等。其中任何一个变量的微小变化都可能导致树脂固化量的增加或减少,从而导致固化层的尺寸或形状出现多达数百微米的偏差。大多数树脂 3D 打印机无法控制这些变量,导致尺寸精度经常发生不可预测的变化。

Formlabs Form 4 利用精密加热器、红外温度传感器和高速树脂混合器精确控制液态树脂的温度和均匀性,以解决这些问题。Formlabs 还自行开发和制造材料,并严格控制每种材料的反应性、粘度和散射特性。

为确定可达到的尺寸精度测量值,使用 Grey Resin V5 和 100µm 层高在三台不同的打印机上通过 3D 打印制作了具有不同特征尺寸的测试模型,并在室温下进行了五分钟的后固化。这些模型的测量精度如下:

  • 1-30mm 特征:±0.15%(下限:±0.02mm)
  • 31-80mm 特征:±0.2%(下限:±0.06mm)
  • 81-150mm 特征:±0.3%(下限:±0.15mm)

SLS 3D 打印机的精度通常相当高;激光和振镜可以提供精确控制。SLS 3D 打印机的精度取决于激光器的光学性能、打印参数与粉末设置的匹配程度以及构建环境的控制程度。SLS 3D 打印需要非常稳定、精确调整的温度,才能准确打印部件。与第三方材料一起使用的开放式设置会增加部件质量和性能不佳以及打印缺陷(如翘曲)的可能性。

一般来说,树脂和粉末 3D 打印机是最为准确精密的 3D 打印技术类型。与公差为 +/- 0.3mm 的标准 CNC 加工技术相比,Formlabs Form 4 SLA 打印机和 Fuse 系列 SLS 打印机的性能毫不逊色。

工程配合
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优化功能性 3D 打印组件的设计

公差和配合是工程师用于优化机械组件的功能性和生产成本的基本概念。本白皮书可用作设计功能性 3D 打印组件的资源,或作为设计打印部件间配合的入门指南。

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3D 打印行业回顾
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3D 打印行业:Formlabs Fuse 1 和 Fuse Sift 深入评估

阅读本篇 3D 打印行业的深入工程师报告,了解针对 Formlabs SLS 3D 打印机的评估和精确测试的详细结果。

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各向同性和水密性

各向同性与各向异性是 3D 打印中经常讨论的一个概念-由于 3D 打印每次只打印一层,因此在打印完毕后,部件在相关打印过程具有不同的定向,其强度也会发生变化,在 X、Y 和 Z 轴上具有不同的属性。

由于打印过程产生的层间差异,诸如 FDM 3D 打印工艺是各向异性的。这种各向异性限制了 FDM 在某些应用中的实用性,或者需要对部件几何形状进行更多的调整来加以弥补。

各向同性信息图解

FDM 3D 打印机通过沉积熔融的热塑性塑料细线形成层。这种工艺意味着层与层之间的粘合强度不如细线(长丝挤压)本身,圆角线之间存在空隙,层与层之间可能无法完全粘合。

相反,SLA 树脂 3D 打印机能创建具有高度各向同性的部件。部件各向同性的实现基于诸多因素,可以通过将材料化学与打印流程相结合来严格控制。打印时,树脂组分形成共价键,但是在层与层之间,部件仍处于半反应的“原始状态”。

处于原始状态时,树脂会保留可以跨层形成共价键的聚合物基团,在最终固化时赋予部件各向同性和水密性。在分子层级,X、Y 或 Z 平面之间没有差异。因此,打印出的部件具有可预测的机械性能,这对于夹具和固定装置、成品部件和功能性原型等应用至关重要。

各向同性信息图解

在 SLA 打印中,Z 轴和 XY 平面上的化学键并无区别;SLA 机器打印的每个部件均为连续的聚合物网络。

SLS 3D 打印机制造的部件大多具有各向同性。在 FDM 3D 打印过程中,丝材在挤出之前就已经熔化,并与之前的层接触,而与此不同,SLS 3D 打印机烧结的颗粒已经与周围的材料接触,因此颗粒与同一平面或层中的材料共同熔化,并与下面的平面/层部分熔化。然而,由于不同材料的保温性能和保持半烧结状态的时间长短不同,SLS 的各向同性也会因粉末类型而异。某些粉末能够以不同的速度与下面的层熔合在一起,有些粉末比其他粉末熔合得更彻底。

各向同性与表面孔隙率和颗粒密度有关,这些特性都会影响部件的水密性和防水性。水密性是指部件或组件防止液体渗入或渗出的能力,防水性是指外表面拒水的能力。对于 3D 打印部件来说,水密性是考察这一特性更全面的方法,因为 3D 打印部件和组件(如水下电子设备外壳)通常希望保护其内部物品,而不仅仅是防止它们接触到水。

3 个水密性 3D 打印外壳

在罗德岛大学水下机器人和成像实验室 (URIL) 进行的大量测试中,使用加压舱对 FDM(左)、SLA(中)和 SLS(右)3D 打印外壳进行了测试。

在罗德岛大学水下机器人和成像实验室进行的一项广泛研究中,FDM 3D 打印机器人外壳无法在水下保持内部机械干燥,哪怕只是短短数秒。SLA 3D 打印部件在极高的加压水平下仍能保持防水性能,而 SLS 3D 打印部件在中等加压水平下也能保持内部电子元件干燥。经过蒸汽平滑处理的 SLS 外壳在压力增加的情况下也能防水。

木质背景中的三个水密性 3D 打印摄像机外壳与卡尺
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3D 打印水密性外壳和压力测试结果

在本白皮书中,我们将提供测试结果和明确的指导原则,说明如何以经济实惠的方式 3D 打印定制的水密性外壳。

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表面光洁度

Grey Resin V4 与 Grey Resin V5 比较

SLA 3D 打印机生产的部件具有最佳表面光洁度,即部件表面光滑、呈现哑光质地。随着 3D 打印行业的整体发展和 SLA 技术的不断进步,这些效果也得到了强化。

众所周知,FDM、SLA 和 SLS 3D 打印部件之间最明显的区别之一就是表面光洁度。FDM 的逐层“热胶枪”方法会产生层线,仔细观察即可看到。这些部件需要更多的后处理操作,并增加了整个部件生产期间的额外劳动力。层线还会使半清晰或半透明材料无法制作出真正的半透明部件;即使是部件上的微小层线也会折射光线,从而影响成品的透明度。

SLA 3D 打印机制造的部件与注射成型塑料几乎没有区别。其卓越的表面光洁度是最终设计审查原型和最终产品的理想选择,即使是在表面光洁度和平滑度要求极高的消费品领域也是如此。此外,由于没有层线,SLA 3D 打印机可以制造出几乎完全透明的部件。透明部件有利于观察注射过程的成型应用、最终透明塑料的产品设计应用、微流体、医疗应用等。在牙科 3D 打印行业,SLA 树脂(如 Premium Teeth Resin)可以模拟珐琅的光滑外观,使假牙与真牙无异。

Premium Teeth Resin

SLA 3D 打印部件具有出色的表面光洁度,因此诸如此类 3D 打印假牙等部件与真牙并无二致。

由于没有层线,SLA 3D 打印的透明树脂部件看起来几乎完全透明,这是因为层线对穿过部件的光线有折射作用。

SLS 3D 打印部件的表面光洁度略显粗糙,或者说是呈现颗粒感。但是,由于 SLS 部件在打印时没有支撑结构,因此可轻松在整个部件上获得均匀的表面光洁度。相比之下,SLA 和 FDM 3D 打印部件通常需要进行后处理,以去除支撑结构留下的细小痕迹。此外,SLS 3D 打印部件经过蒸汽平滑或介质喷砂和抛光处理后,也能像 SLA 一样获得光亮平滑的表面。

虽然 SLS 部件从打印机中取出时表面可能会有轻微的颗粒感,但蒸气平滑等后处理方法有助于部件实现最终使用质量的表面光洁度。以上打印部件具有不同的表面纹理,然后进行蒸汽平滑处理,以去除粗糙的表面区域。

工作流程和易用性

观看了解如何进行从设计到使用 Form 4 SLA 3D 打印机 3D 打印的操作。本视频介绍了使用 Form 4 的基本技巧,包括软件、材料以及打印和后处理工序。

FDM、SLA 和 SLS 3D 打印的工作流程均包括三个步骤:设计、3D 打印和后处理。

首先,使用任意 CAD 软件或 3D 扫描数据来设计模型,并以可 3D 打印的文件格式(STL 或 OBJ)将其导出。随后,3D 打印机需使用打印准备或切片软件来指定打印设置,并将数字模型切片成层以进行打印。这一打印定向步骤可以十分简单,只需在 Formlabs 的打印准备软件 PreForm 中点击“一键打印”,也可以复杂到手动选择打印设置和微调材料设置。每种技术的低成本机器通常都要求用户在前端完成更多工作,这可能会导致部件故障或打印过程效率低下。 

专业级 3D 打印机,如 Form 4 SLA 3D 打印机或 Fuse 系列 SLS 3D 打印机,通常都有自动设置模型的选项,均基于经过全面测试的设置和材料调整。Fuse 系列的 PreForm 中提供的 SLS 打包功能甚至可以超越第三方软件;它可以在成型室中有效地堆叠和嵌套部件,从而提高打包密度,降低单件成本。

3D 打印流程一旦启动,大多数 3D 打印机可以在无人看管的情况下运行,直到打印完成。先进的 SLA 3D 打印机(如 Form 4)还会提供树脂盒系统,可以自动填充材料,甚至还配备自动化解决方案(如 Form 3 系列的 Form Auto(自动化系统)),可以自动移除部件并重新启动新的打印。

通过 Fuse 系列 SLS 3D 打印机了解有关 SLS 工作流程的更多信息。本视频将为您介绍 SLS 3D 打印流程的每个步骤,从设计和成型室打包到粉末回收和介质喷砂处理。

工作流程的最后一步是后处理。一些基本的后处理任务包括去除支撑(FDM 和 SLA)、冲洗和后固化部件 (SLA) 或去除多余粉末和清洁部件 (SLS)。

由于采用“热胶枪”方法制作部件,FDM 部件通常会出现清晰层线。这些层线需要进行大量打磨或平滑处理后,才能将部件用于更高级的应用。虽然有一些可溶丝材可用于支撑,但有许多部件需要切除硬支撑,并打磨表面以去除支撑痕迹。这两个步骤会耗费大量时间,增加 FDM 3D 打印的整体动手劳动时间,降低生产量。

任何 SLA 后处理工作流程的基本步骤都是使用酒精或乙醚清洗部件,以去除表面多余的树脂。这一清洗步骤可以手动完成,也可以使用自动化清洗解决方案,在预先设定的时间内搅拌液体。冲洗后,一些 SLA 部件需要进行后固化,以帮助它们达到最佳材料性能,这也可以使用先进的后固化解决方案自动完成。

SLS 后处理的基本步骤包括去除部件上多余的未烧结粉末,以及对部件进行介质喷砂处理,以充分清洁部件并使其表面光滑。一些 SLS 制造商不提供特定的介质喷砂机或完整的粉末回收系统,而其他制造商则以极高的价格提供这些设备。Formlabs SLS 生态圈包括 Fuse Sift Fuse Blast,可实现更快速、简单、洁净的粉末回收和部件清洁过程。

此外,还有一些先进的 3D 打印后处理方法,如涂层、平滑、喷涂、蒸汽平滑和电镀,这些方法可以提高美观度、机械性能和整体性能,使您的部件适用于各种应用。如需了解有关后处理的更多信息,请阅读我们的 SLA 和 SLS 3D 打印后处理完整指南。

先进后处理网络研讨会
网络研讨会

先进的 3D 打印后处理技术

观看本次网络研讨会,了解 11+ 种先进的 3D 打印后处理技术,包括 Cerakote、电镀、蒸汽平滑等。

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材料和应用

但选择合适的 3D 打印工艺只是其中的一个方面。最终能否制成具有所需机械性能、功能特性或外观的部件,很大程度上取决于所用的 3D 打印材料

FDM、SLA 和 SLS 的部件性能往往难以直接比较,因为这三种技术使用的材料或部件成型工艺并不相同。不过,所有技术都有类似的材料,因此即使改变技术,也可以直接获得相同(或非常接近)的材料性能。

熔融沉积成型 (FDM)立体光固化 (SLA)选择性激光烧结 (SLS)
通用PLA通用树脂(哑光、透明、彩色)Nylon 12 Powder
坚固的工程材料ABS、尼龙、PETGTough 和 Durable 树脂家族Nylon 12 Powder、Nylon 11 Powder、Polypropylene Powder
硬质工程材料PEEK、ULTEM、 复合材料(玻璃填充或碳纤维增强)坚硬、坚固、刚性树脂(玻璃填充)尼龙复合材料(玻璃填充或碳纤维增强)
柔性工程材料TPU柔性或弹性体树脂、纯硅胶TPU、Polypropylene Powder、Nylon 11 Powder
专业材料复合材料(碳纤维、凯夫拉和玻璃纤维)阻燃树脂、工业陶瓷、蜡复合材料、牙科和医疗材料尼龙复合材料(玻璃填充或碳纤维增强)

FDM 打印机主要使用常见和熟悉的热塑性塑料如 ABS 和 PLA 丝材。工程材料(如尼龙、PETG 或 TPU)和高性能热塑性塑料(如 PEEK 或碳纤维复合材料)同样可供选择,但通常仅兼容特定专业级 FDM 打印机。

FDM 丝材通常与用于注射成型或热压成型等大规模生产工艺的所用材料相同。这种共用语言使工程师很容易选择 FDM 作为原型制造方案,因为他们确信材料在整个设计和制造过程中都不会发生变化。然而,FDM 3D 打印过程中会留下层线,抑制功能强度,因此很难将部件用于功能性更强的应用。

FDM 部件在以下应用中表现出色:设计师可能需要快速检查以确保部件具有适当的外观,或者在教育领域需要对学生进行 3D 打印技术培训。对于消费品原型制造,FDM 部件是一种低成本方法,可以让用户了解部件形状的外观和手感。

Flame Retardant Resin

Formlabs 的 Flame Retardant Resin 是一款达到了 UL 94 蓝卡标准的特种材料,可用于制造自熄型、无卤素部件。

Silicone 40A Resin

Silicone 40A Resin(硅胶 40A 树脂)是一种真正的硅胶,具有工程师和产品设计师所熟悉的机械性能。

SLA 3D 打印机采用定制配方材料,不同的制造商采用的材料也不尽相同。这种定制的好处在于,制造商可以对机器进行广泛校准,以便与特定的树脂配方配合使用,从而确保更高的精度和可重复的结果。缺点则是许多客户对 SLA 树脂并不熟悉,这可能会导致知识鸿沟,从而无法采用。定制配方树脂支持 SLA 制造商为高级应用提供特定的材料,例如用于长期器械的牙科树脂或技术陶瓷材料。

Rigid 10K Resin

Rigid 10K Resin 是一种高度玻璃填充的材料,硬度极高,类似于玻璃和纤维填充热塑性塑料。适用于快速模具制作应用,如注射、吹塑,或热压成型。

BioMed Elastic Resin 部件

BioMed Elastic 50A Resin 使医疗保健提供商能够 3D 打印具有复杂形状的柔性、弹性和生物相容性部件,例如患者专用医疗器械或软组织医疗模型。

一般来说,SLA 3D 打印部件可用于从设计到制造的各个阶段。其各向同性的材料特性和出色的表面光洁度使其非常适合功能性原型制造、通过或不通过测试、最终部件和制造辅助工具生产。SLA 能够提供独特的新配方,如可烧尽的技术陶瓷或蜡复合材料,因此非常适合某些行业和应用。对于跨多行业的一般应用,SLA 树脂具有耐用性和强度,可用作机械臂端工具、机器人外壳、密封件、手术导板等。各种可能的配方可实现近乎无限的树脂部件应用。

Formlabs 为 SLA 3D 打印提供 40 多种独特的定制配方树脂,包括先进的技术陶瓷、具有良好烟雾和毒性等级的阻燃树脂、静电耗散材料,甚至还有用于义齿或永久性牙冠等终端医疗器械的材料。

SLS 3D 打印材料是人们熟悉的粉末状热塑性塑料,如尼龙、热塑性聚氨酯和聚丙烯。这些粉末具有高性能和广为人知的材料特性。SLS 3D 打印机制造商可提供这些粉末的独特配方,或从制造商处购买白标散装粉末。业界熟悉的材料与 SLS 3D 打印的几何灵活性、生产能力和强度相结合,使 SLS 材料成为各种应用的理想选择,从原型制造、功能测试和制造辅助工具,到最终用户生产,均不在话下。

蓝色背景中的 6 个 3D 打印鞋垫
网络研讨会

使用 Formlabs Fuse 1+ 30W 彻底改变鞋垫生产方式

提高鞋垫生产效率,同时节省时间和资金。在本次网络研讨会中,我们将讨论为什么 Formlabs Fuse 1+ 30W 是开始向数字化生产过渡或以经济高效的方式扩大生产规模的完美解决方案。

观看网络研讨会

成型体积

Form 4、Form Wash 和 Form Cure

FDM、SLA 和 SLS 技术的成型体积差别很大。虽然每种技术都有大尺寸产品,但最常见的 FDM 3D 打印机和 SLA 打印机为桌面级或立式尺寸,而最常见的 SLS 3D 打印机则提供立式或更大尺寸。

FDM 3D 打印机有多种尺寸和成型体积。FDM 技术不受尺寸的限制或影响;高精度喷嘴仍可制造大型部件,只是马达系统需要覆盖更多区域,因此体积更大、速度更慢。有一些大型 FDM 3D 打印机,其打印箱体更像一个小房间,而不是立式或桌面级工具,但这些非常小众且罕见。更常见的是桌面级或立式尺寸的 FDM 3D 打印机,通常用作快速原型制造解决方案或教室和制造实验室的教育工具。普通桌面级 FDM 3D 打印机的成型体积通常在 200 × 200 × 200mm 之间。

一名女士从 Form 3L 中取出大型部件

Form 3L 是一款立式大幅面 SLA 3D 打印机,是人体尺寸原型制作或大批量应用的理想之选。

SLA 3D 打印机也有多种尺寸,从桌面级到大型工业打印机应有尽有。在过去,“自上而下”的激光驱动型 SLA 3D 打印机属于整体式,体积非常大;占地面积达数米,需要辅助通风系统和专用电路。在过去几十年中,这些工业级系统在大型企业中更为常见,这些企业既能负担得起高昂的购买和维护成本,又能满足自上而下立体光固化打印的较高占地面积和基础设施要求。

倒置式 SLA 3D 打印技术的发明使桌面级树脂 3D 打印机成为可能,随着该技术被更多制造商采用,每方向尺寸约 10-20cm 立方体构建空间的小型打印机成为常用设备。例如,Formlabs Form 3+ 的成型体积为 14.5 × 14.5 × 19.3cm,而 Form 4 的成型体积则加大 30%,为 20.0 × 12.5 × 21.0cm。

同样,倒置式 SLA 技术与优化的剥离技术相结合也催生了立式树脂 3D 打印技术的面世。立式 3D 打印机(如 Form 3L)的成型体积为 33.5 × 20 × 32cm,结构紧凑,易于使用,同时还具有与传统大型工业系统类似的外形尺寸。这些立式设备擅长制作人体尺寸的消费品原型,以及通过使用 3D 打印快速模具制作成品。

SLS 3D 打印机传统上也只提供大幅面产品,通常尺寸大于桌面级 FDM 或 SLA 打印机,不过最近市场中推出了立式 SLS 打印机。但是,绝大多数 SLS 3D 打印机均为立式或更大尺寸,传统的工业设备需要较大的占地面积。Formlabs Fuse 系列的成型体积为 16.5 × 16.5 × 30cm,是第一款在成本和尺寸上均触手可及的 SLS 技术打印机,有了 Fuse 系列,空间有限的小型企业终于可以在内部安装设备了。

速度和产量

随着越来越多的企业转而使用 3D 打印技术进行生产和快速迭代,3D 打印速度和产量成为企业在选择技术时更加注重的因素。合适的 3D 打印机应能在不影响精度、可靠性或材料性能的前提下快速生产出优质部件。

FDM 3D 打印速度受限于挤出工艺和马达电机功率。为了制造出精确部件,FDM 3D 打印机必须以特定的速度挤出丝材,不能有任何偏差,并以均匀、平稳的速度在 XY 平面上移动喷嘴。加快这一过程会导致丝材机械性能变化且结果不精确。

3D 打印游戏手柄

打印速度比较:游戏手柄

FDM 3D 打印技术SLA 3D 打印技术SLS 3D 打印比较
1 组(3 个部件)10 小时 32 分钟2 小时 36 分钟打印时间 3 小时 52 分钟(冷却时间 6 小时 52 分钟)
5 组(15 个部件)52 小时 40 分钟13 小时打印时间 9 小时 38 分钟(冷却时间 13 小时 47 分钟)

比较打印机和打印参数:

  • FDM 3D 打印机:Bambu Lab P1S,PLA Basic,120 微米层高
  • SLA 3D 打印机: Form 4,Grey Resin,100 微米层高
  • SLS 3D 打印机: Fuse 1+ 30W,Nylon 12 Powder,110 微米层高

随着时间的推移,所有 3D 打印工艺的速度都在加快,但树脂打印技术的进步却无人能及。树脂 3D 打印技术的进步带来了极快的打印速度,如果将其与可扩展的打印机机组结合在一起,其打印量可与注射成型等传统制造解决方案相媲美。

通常打印速度因树脂 3D 打印工艺的类型而异,其中最快的类型是 MSLA 技术。最新一代的 MSLA 3D 打印机,如 Formlabs 的 Form 4,依靠强大的打印引擎和先进的光学系统,几乎可以瞬间固化每一层。

SLS 3D 打印机比 FDM 3D 打印机速度更快,因为其高功率激光可以直接照射到每一层粉末,并以快于挤出机喷嘴在 FDM 打印床上的移动速度扫描粉末。不过,激光器的移动速度仍然比 DLP 或 MSLA 树脂 3D 打印机技术中的光源闪烁速度慢。虽然从技术上讲这并非打印速度,但 SLS 3D 打印工艺还必须考虑成型室的冷却时间,由于激光在如此高温下烧结粉末,成型室必须在后处理之前冷却,这可能会增加部件的整体交付周期。

不过,SLS 部件的打印和加工综合时间往往并非生产重点。虽然单个部件的打印速度可能比其他技术略长,但由于 SLS 3D 打印机能够在一个成型室中容纳许多部件,因此其整体产量非常出色。其较大的成型体积和排料能力使客户能够将部件密集地打包在成型室内,充分利用整个体积。例如,在 Fuse 1+ 30W 上进行充分打包的打印任务可以在“停机时间”内隔夜完成,而冷却则可以在白天于打印机外完成,从而实现了当天部件交付和全天候生产。此外,由于许多步骤可以通过 Fuse Sift 和 Fuse Blast 等机器自动完成,而且无需移除支撑,因此后处理时间也很短。

3D 打印电连接器

打印速度比较:电连接器

FDM 3D 打印技术SLA 3D 打印技术SLS 3D 打印比较
1 组(2 个部件)2 小时 38 分钟1 小时 3 分钟打印时间 3 小时 30 分钟(冷却时间 6 小时 27 分钟)
50 组(100 个部件)250 小时13 小时 2 分钟打印时间 12 小时 59 分钟(冷却时间 13 小时 49 分钟)

比较打印机和打印参数:

  • FDM 3D 打印机:Bambu Lab P1S,PLA Basic,120 微米层高
  • SLA 3D 打印机: Form 4,Grey Resin,100 微米层高
  • SLS 3D 打印机: Fuse 1+ 30W,Nylon 12 Powder,110 微米层高

成本和 ROI

FDM、SLA 或 SLS 3D 打印机的成本是多少,实现投资回报率的速度如何?如需计算投资回报率,您需要了解设备购买价格、持续所有权成本、材料成本和人工成本。

FDM 3D 打印机的一项主要卖点是低廉的机器成本。入门级 FDM 打印机只需几百美元,因此业余爱好者和小型企业可以先试用 FDM,评估是否值得将 3D 打印引入为其工具之一。对于不确定入手哪款产品的用户,入门级 FDM 机器成本较低,通常是极具说服力的选择。但从长远角度考虑,这些低成本 FDM 打印机可能并不可靠,通常需要专家的帮助才能稳定运行。

专业桌面级 FDM 打印机使用起来更加方便,并针对企业提供更多定制化选项,售价从 2000 美元到 8000 美元不等,工业系统的起售价为 15000 美元。这些 3D 打印机通常具备更强的可靠性、更高的打印质量和更大的成型体积。虽然这些机器很适合生产功能性部件,但由于 SLA 机器能够提供更广泛的应用范围和更高的打印质量,二者在此价位段的竞争非常激烈。

在低端产品中,低成本树脂 3D 打印机的价格在 200 美元到 1000 美元之间。这些机器可能适合业余爱好者或初学者,但需要针对每种树脂类型进行校准和微调,而且通常不可靠或不耐用,往往导致维护成本、沉没时间、故障部件和材料浪费的增加。

专业级 SLA 3D 打印机的价格一般在 2000 美元到 10000 美元之间,而大幅面树脂 3D 打印机一般在 8000 美元到 25000 美元之间。 

SLS 技术的选择较少。通常情况下,SLS 3D 打印机的价格要高于 FDM 或 SLA,不过在过去几年中,SLS 已成为一种可及性技术,这使得小型企业能够控制生产,而大型企业则可以选择灵活的制造方式。 

SLS 打印机机组

价格低廉的 SLS 使这种工业级技术的规模扩大成为可能。诸如此类平价 SLS 打印机机组的出现,3D 打印成为一种具有成本效益的部件生产方式。

一直以来,SLS 打印机的价格几乎都在 20 万美元以上。随着 Fuse 系列的推出,SLS 首次实现了平价化,而以低于 3 万美元的价格购买一台 SLS 打印机(打印机和脱粉套件)则是一个完全独特的想法。Fuse 系列在不影响工业级部件质量或功能的前提下,树立了可及性新标准。整个生态圈(包括使用 Fuse Sift 和 Fuse Blast 进行粉末回收和清洁)的价格低于 6 万美元,这具有革命性意义,为小型企业、个人和教育机构首次在内部使用功能强大的粉末床 3D 打印提供了机会。新一代机器的售价高达数十万美元,每年的服务计划费用可达 3 万美元。Formlabs 继续以更低的价格提供 Fuse 系列的上一代产品(Fuse 1 打印机),从而进一步普及 SLS 技术。对于那些不需要考虑高产量和高产能的原型实验室来说,Fuse 1 仍能始终如一地提供高质量的 SLS 部件。

在考虑 3D 打印机的所有权成本时,打印材料和耗材成本是其中的重要部分。与 SLA 3D 打印树脂相比,FDM 丝材的成本相对较低,这是由于它们十分普遍,同时制造工艺也不太复杂。

ABS、PLA 及其各种混合材料等普通 FDM 材料的起售价一般在 30 美元/千克左右,而专用于工程应用的 FDM 丝材售价为 100-150 美元/千克。用于双挤出 FDM 3D 打印机的可溶性支撑材料售价为 100-200 美元/千克。这些丝材易于采购,而且由于广泛应用于各种制造工艺,竞争促使价格下降。丝材耐储存,不会过期,因此供应商可以在不考虑短缺或需求变化的情况下制定价格。

SLA 树脂的配方、制造和储存过程更为复杂,所有这些因素都是导致其价格较高的原因。虽然有更多的低成本树脂可供选择,而且通常作为现有机器的第三方解决方案与打印机分开销售,但它们需要进行更多微调,并伴随着强烈气味或潜在有害化学物质等问题。

Formlabs 通用树脂的售价为每升 99 美元,使高品质 3D 打印部件更易获得,并能在多种应用和行业中广泛使用。

SLA 3D 打印部件

SLA 树脂比 FDM 丝材成本更高,原因很简单,树脂均是为特定应用而专门配制,制造成本高于购买行业标准丝材。

树脂通常由打印机制造商配制(尽管有些制造商提供开放平台或简单的白标树脂),其价格反映了开发过程中的高昂研究成本。自行生产树脂的制造商也会投入资源来测试和验证这些树脂在特定打印机系统上使用的设置。这种研发投资会影响消费者的成本,但却能带来更好的打印可靠性和效果。制造商专用树脂通常是全新材料,而不是 ABS 或 PLA 等行业标准材料,开发这些材料需要耗费大量资源。

大多数 SLS 制造商粉末的行业标准价格约为 100 美元/千克,但包括 Formlabs 在内的一些制造商会为更高的产量提供折扣。较低的每千克价格通常有一个前提条件:粉末成本较低,因为这些打印机需要提高部件间隔,以减少热积聚的可能性。这些大型整体系统的推荐打包密度限制在大约 8%-10%,也就是需要舍弃的粉末量与用于成型部件的粉末量相当。这意味这些系统会产生大量不可回收的粉末,从而增加了打印的持续成本。Formlabs 的 SLS 系统对打包密度并无限制,打包密度越高,打印机的运行效率就越高。

最后一部分是劳动力成本,也是经常被遗忘的部分。FDM 部件通常需要更多后处理步骤才能实现光滑的表面效果,尤其是在部件上有支撑结构的情况下。一些专业级 FDM 打印机提供可溶性支撑材料,以便在溶解支撑结构的溶液中快速进行后处理。但是,即使使用可溶性支撑材料,FDM 部件也可能需要进行大量手工打磨,才能达到与 SLA 部件相同的质量和光滑度(如果可行)。对于专业用户来说,这种额外的劳动力往往是导致丝材 3D 打印部件单件总成本上升的最重要因素。

SLA 部件需要清洗,某些材料可能还需要后固化,但大多数情况下这两个流程可通过配件(如 Formlabs Form WashForm Cure,以及 Form Wash LForm Cure L)实现自动化,以最大程度缩短人工操作时间。专业级 SLA 系统还配有软件、固件和材料工程,可实现轻触式支持和更轻松的后处理体验。

根据设计的不同,有些 SLA 部件还可以在不添加支撑的情况下打印,而带支撑的 SLA 打印件只需稍加打磨即可去除支撑标记并获得高质量的表面光洁度。

SLS 3D 打印需要进行后处理,以去除部件上的未烧结粉末(但无需支撑),还需要进行介质喷砂处理,以获得光滑的表面效果。使用 Fuse SiftFuse Blast 等后处理解决方案,可以轻松实现这些流程的简化和自动化,从而最大限度地降低人工成本并确保一致性。此外,这些自动化任务可以分批进行,从而降低批量生产的人工成本。

一般来说,如果仅以有限数量打印相对简单的原型,FDM 3D 打印机的部件成本最为低廉。SLA 树脂 3D 打印机能够提供更高的分辨率、更好的质量和种类繁多的 3D 打印材料,但价格通常稍高,在打印复杂设计或大批量生产时,由于 SLA 部件在后处理过程对人工的需求更低,价格上的劣势会迅速缩小。SLS 3D 打印机可能具有最高的前期成本,但粉末成本具有竞争力,劳动力成本最低,使其成为高产量应用中最具成本效益的产品

3D 打印成本
交互

计算节省的时间和成本

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同时使用 FDM、SLA 和 SLS 3D 打印机

FDM 和 SLA 打印机

在工作流程中经常使用 3D 打印技术的大多数企业均不止使用一种技术。就像 CNC 或注射成型机一样,大多数工程师、设计师和制造商将 3D 打印机视为工具箱中的不同工具,根据部件需求和流程阶段,每项工作都有合适的工具。FDM、SLA 和 SLS 3D 打印机在不同的领域有不同的优势,最好作为互补工具使用。

一些实例:

  • Labconco 利用 SLA、FDM 和 SLS 技术生产终端实验室设备产品组件、工具、夹具、固定装置和原型。产品工程师 Brent Griffith 先在 FDM 打印机上完成创意,以降低原型制作成本,然后再用 SLA 或 SLS 打印出来,以便在设备或实验室中进行最终使用。

  • Hyphen 利用 FDM 3D 打印机进行快速设计审查,同时依靠 Form 3+ 和 Form 3L SLA 打印机制造需要高精度和低摩擦的模具部件和最终使用部件。他们配备三台 Fuse 系列 SLS 打印机,用于制造必须承受反复应力和承重的成品部件,或者用于制造精密电子元件。其机械中的许多结构件完全由 SLS 3D 制成。 

  • Vital Auto 实验室经理 Anthony Barnicott 负责管理 14 台大型 FDM 打印机、3 台 Form 3L 大幅面 SLA 打印机和 5 台 Fuse 1 SLS 打印机,为麦克拉伦、沃尔沃、日产、莲花等品牌委托制造的概念车生产功能性原型和设计审查部件。

  • Black Diamond 使用 SLS 3D 打印技术和 Nylon 12 Powder 来制造最终使用的攀岩装备部件,在投资注射成型模具之前,他们将在瓦萨奇山脉进行实际功能测试。Black Diamond 团队还使用 Form 4 进行快速迭代,并使用 Form 3L 对头盔等需要光滑、最终使用质量表面处理的大型部件进行设计审查。

  • Foil Drive 是澳大利亚的一家水翼船制造商,他们使用 Fuse 1+ 30W SLS 打印机打印成品电动发动机外壳,打印量为 100-2000 件。Nylon 12 Powder 可在水下螺旋桨组件中大量使用,SLS 3D 打印可满足他们的中批量生产需求。Foil Drive 使用由 Tough 2000 ResinRigid 10K Resin 通过 Form 3L 打印机制造的螺旋桨和叶轮叶片,用于卡入和卡出,SLA 是理想之选,因为其公差可以使这些小型组件顺利运作。

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