3D打印技术深度对比：SLA与FDM的优劣分析

3D打印技术深度对比：SLA与FDM的优劣分析

随着3D打印技术的不断发展，SLA（光固化树脂成型）和FDM（熔融沉积成型）作为两种主流的3D打印工艺，各自具有独特的优势和应用场景。本文将从多个维度对这两种技术进行全面对比分析，帮助读者更好地理解它们的特点和适用场景。

3D打印技术基础知识

热塑性材料熔融沉积成型（FDM）

热塑性材料熔融沉积成型（FDM）是一种基于挤出的3D打印技术。FDM中使用的建筑材料是热塑性聚合物，以长丝形式出现。在FDM中，通过在CAD模型定义的路径中有选择地一层一层地沉积熔化材料来制造零件。FDM具有精度高、成本低、材料选择多等优点，是目前世界上应用最广泛的3D打印技术之一。

树脂光固化成型（SLA）

树脂光固化成型（SLA）属于3D打印的聚合范畴，它利用光固化热固性树脂来制造零件。它是一种强大的增材制造技术，能够生产非常精确和高分辨率的零件，这些零件能够直接用于成品、小批量生产或快速原型制造。SLA的主要优点是能够生产出光滑的成品零件和较少的材料损耗。

3D打印的建筑材料

FDM材料

Xometry择幂科技可广泛提供用于热塑性材料熔融沉积成型的硬质塑料，如ABS、ASA、尼龙PA12CF、PC、PC-ABS、PC-FR、PLA、PETG、PEEK、PEKK、PA6/66、PA6-CF、HPPA-CF、HPPA-GF、ABS-GF、PET-CF、PET-GF、ULTEM 1010等等。

例如，ASA是一种具有良好耐候性的非晶态热塑性塑料，由于其优异的力学性能而被广泛应用于原型制造中。此外，它有多种颜色可供选择。

不同颜色和饰面的ASA FDM 3D打印瓷砖实例

SLA材料

Xometry提供硬质塑料，如8360X、9400E、Ledo6060、高韧性类ABS-进口Somos、8100、耐高温150度树脂-Therm 1、8220（类ABS)、黑色树脂等。

表面光滑的SLA 3D打印瓷砖实例

SLA对比FDM：主要比较

成本效益

SLA 3D打印

• 比同样广泛用于原型的MJF和FDM更昂贵：这主要是来源于成本高昂的光化学过程和材料。
• 作为后处理的额外费用产生着色费用：市场上可供选择的颜色不多。印花有灰色、黑色、白色或透明。

FDM 3D打印

• 3D打印最便宜的选择之一：当需求是从一个单位到一个小批量，相比较更昂贵的方式，如SLA或SLS，FDM是理想的选择。
• 建筑材料更便宜，可广泛获得：与其他技术相比，它使原型制作、再原型制作和设计改进的印刷成本更低。
• 直接彩色3D打印是可能的：着色成本也降低了，因为打印出来的颜色直接从打印机，没有额外的后期处理工作量。

在Xometry上创建彩色FDM 3D打印零件

细节和精度

SLA 3D打印

• 极薄层厚度（最小0.02毫米）：使用非常薄的激光束，可以获得非常逼真的精细复杂的特征。
• 打印高清晰度的小零件和非常大的零件；它可以打印各种尺寸（高达736 x 635 x 533毫米）的零件，同时保持高精度和紧密的公差。

FDM 3D打印

• 层厚约0.05-0.3mm: 对于非常小的细节并不重要的原型制作来说，这是一个很好的选择。
• 尺寸精度低：由于熔化塑料的性质，FDM有少量渗液特点，因此它不适合复杂细节的零件。

表面处理

SLA 3D打印

• 玻璃般的表面处理：由于SLA使用树脂材料，其表面处理可以取代由MJF或SLS制成的正常原型。
• 高清晰度的高质量表面处理：外部的，以及内部的细节，都可以看得很完美。这就是SLA有利于一般概述功能原型的原因。

FDM 3D打印

• 明显可见的分层式步骤：由于FDM是通过一层一层地滴下熔融塑料来工作的，楼梯外壳更加明显，零件表面粗糙。
  一种分层式粘附机制：它使FDM零件处于非均质状态。后处理需要使表面光滑，成本更高。

FDM（左）和SLA（右）3D打印件

材料选择

SLA 3D打印

• 有限的材料选择：SLA技术只使用热固性树脂，这使得该技术在建筑材料方面非常有限。
• 生物相容性和食品级材料：SLA是打印医用植入物或食品容器的最佳技术之一，使用树脂如真硅酮。

FDM 3D打印

• 可供选择的塑料长丝种类繁多：从低强度到高强度材料（PP、TPU、尼龙PA、ABS、PETG、PLA、PC按拉伸强度的高低顺序排列），FDM有一系列广泛的材料可供印刷。
• 良好的材料可用性：这些材料经常被使用，因此很容易在市场上以低廉的价格获得。

SLA对比FDM（在工业/桌面3D打印中）

FDM和SLA提供两种不同的打印机：工业3D打印机和桌面3D打印机。前者广泛用于工业应用，如最终使用部件，后者用于业余爱好者和小型应用。

工业打印机比较

Stratio 3D工业FDM 3D打印机

RPS工业SLA机器（来源：RPS）

台式打印机比较

Stratio 3D IDEX420 3D打印机

Creality LD-002H（来源：Creality）

结论

通过对比分析可以看出，SLA和FDM各有优劣。SLA在精度和表面质量方面具有明显优势，适合对细节要求较高的应用场景；而FDM则在成本和材料选择方面更具优势，适合大规模生产和快速原型制作。选择哪种技术取决于具体的应用需求和预算考虑。