3D打印中的SLS与SLA：技术对比与应用场景

3D打印中的SLS与SLA：技术对比与应用场景

3D打印技术为专业人士和爱好者提供了不同的打印方式。本文将带您全面了解3D打印技术，重点介绍SLA（立体光刻）和SLS（选择性激光烧结）两种主流技术的差异和应用场景。

三种主要的3D打印技术

1. 立体光刻（SLA）3D打印技术

3D打印工程师在1980年左右发明了SLA打印机。该技术在3D零件生产过程中使用紫外光激光束。值得注意的是，SLA打印机在打印过程中使用激光束固化液态树脂。

3D打印专业人士和爱好者将SLA打印过程称为光聚合。一旦紫外光激光束固化液态树脂，它就会固化，形成3D打印部件。

立体平版印刷或SLA印刷方法的优势

• 打印更精确的对象
• 打印清晰的详细信息
• 印刷光洁度
• 提供多功能性
• 多种材料选择
• 更短的打印时间
• 打印复杂的图案

SLA打印方式的缺点

• 使用昂贵的材料
• 树脂有毒
• 产生不可回收的废物
• 需要支持
• 需要经常进行激光校准

SLA打印方法的应用

3D打印兄弟会在众多应用中使用立体光刻或SLA打印技术。更重要的是，他们在以下行业创建功能部件、模具和图案时使用SLA打印机：

• 产品设计
• 牙科
• 听力学
• 教育
• 工程
• 珠宝
• 医疗保健

2. 选择性激光烧结或SLS 3D打印技术

选择性激光烧结或SLS技术代表了粉末床增材制造3D打印工艺。它是工业应用中最流行和可预测的增材制造技术。

SLS打印机使用紫外光激光束熔化和融合粉末颗粒以形成3D打印部件。值得注意的是，激光功率不同于SLS打印机。此外，它还决定了打印机可以使用的材料类型。

SLS 3D打印方式的优势

• 高分辨率级别
• 快速周转期
• 抗拉强度高
• 它提供了广泛的材料选择
• 用于复杂的几何形状
• 它提供出色的尺寸精度
• 降低打印成本
• 易于批量打印
• 无需支撑结构

选择性激光烧结或SLS 3D打印方法的缺点

• 打印件易碎
• 复杂的后处理程序
• 材料不可回收
• 从FDM、SLA转变为SLS很困难
• 原料品种有限

选择性激光烧结或SLS 3D打印方法的应用

SLS技术最适用于功能原型和工程行业。SLS打印技术的其他应用包括：

• 汽车设计
• 快速制造
• 航空航天硬件
• 医疗保健
• 夹具、功能和工具
• 铸造模式
• 成型复杂的塑料零件

3. 熔融沉积建模或FDM 3D打印技术

熔融沉积建模或FDM是一种增材制造3D打印工艺。重要的是，增材制造是指通过添加材料层直到生产完成来生产物体。

FDM也称为熔丝制造。此外，它在流行的3D打印技术中名列前茅。

该技术允许不同的打印机使用相同的材料灯丝，如PLA、ABS或PETG。

加热的打印机喷嘴将这些热塑性细丝逐层挤出并沉积在打印床中。熔融的细丝层冷却后形成设想中的3D物体。

熔融沉积成型技术的优势

• 可回收灯丝
• 简单的人体工学
• 多种材料选择
• 不太复杂
• 紧凑的设计
• 启用云服务器打印
• 经济实惠
• 易于携带

熔融沉积成型技术的缺点

• 生产表面粗糙的产品
• 翘曲问题很常见
• 容易堵塞喷嘴
• 更长的打印时间
• 抗拉强度低
• 需要经常进行床位校准

熔融沉积成型技术的应用

• 工业应用
• 原型
• 送礼
• 假肢
• 架构
• 术前模型
• 家居用品
• 道具和角色扮演

SLA与SLS。让我们看看差异！

SLA和SLS是增材制造（AM）3D打印工艺。此外，两者都使用激光来跟踪和构建打印层，并且需要后处理。

SLA打印机固化液态树脂以制造3D打印部件。相反，SLS打印机在打印过程中选择性地融合多余的粉末。

SLA打印技术制造的零件具有更严格的尺寸公差。另一方面，SLS过程提供了更刚性的对象，其成本相对低于SLA。

此外，SLA工艺仍然是生产更小的3D打印部件的最佳选择或功能。

SLS的周围粉末在打印过程中为打印层提供支撑结构。相比之下，3D打印专业人员设计SLA部件以在打印期间自我支持。

此外，SLA流程提供了两者之间的最佳解决方案。两者在打印精度方面几乎不相上下。然而，SLA工艺在打印表面上占主导地位。

SLS过程比SLA具有更好的吞吐量。这意味着SLS可以一次打印单个大零件或多个不同的小零件。

3D打印爱好者一致认为SLS更适合打印复杂的3D设计。同时，他们认为SLA更易于使用。

SLS比SLA强吗？

SLS打印比SLA更强大的3D对象。值得注意的是，当SLS打印机使用UV光熔化、熔合和烧结粉末时，SLS打印过程就会起作用。

粉末材料的熔化和融合可以打印更坚固的物体。

使用SLS打印机制造的功能原型仍然更加坚固和灵活。因此，为生产适用于机械用途的固体和柔性工业应用材料铺平了道路。

相比之下，SLA打印产生具有高度详细部件的3D对象。此外，SLA的3D打印部件表面光滑细腻。但是，物体强度仍然比SLS打印部件弱。

值得注意的是，这并不意味着SLA打印部件完全薄弱。根据所用树脂的类型和数量，SLA打印的部件体积较大，但相对较脆。

SLS比FDM强吗？

是的！SLS比FDM更强大！

您只能使用粉末尼龙打印SLS打印。相反，FDM打印提供了广泛的材料。

在FDM打印中，您可以使用的材料包括PETG、ABS、PLA和尼龙。此外，SLS 3D打印部件比FDM打印部件更坚固耐用。这是由于技术差异造成的。

此外，当喷嘴挤出熔融长丝并将材料一层一层地沉积在打印床上时，FDM打印机会产生3D打印零件。最终，印刷层会在冷却时粘合，但不会融合。

相比之下，SLS打印机将粉末状尼龙熔化、熔合和烧结以制造3D打印部件。简而言之，事实证明，熔合件比单纯的粘合件更重要。

此外，FDM印花尼龙并不是最好的选择，因为尼龙在受到FDM时容易翘曲和收缩。

SLA是否比FDM更强大？

SLA和FDM仍然是专业人士和爱好者的流行3D打印方法。值得注意的是，他们提供：

• 原型的设计灵活性
• 一般零件制造
• 短期制造
• 享受制造类似3D零件的能力

但是，作为业余爱好者或专业人士，您可能需要深入检查细节，因为它将确定两者之间最合适的3D打印方法。

通常，FDM长丝的范围从可生物降解的PLA材料到更坚韧的抗冲击Kevlar。它使FDM可用于打印原型、工业工具和功能。

FDM比树脂打印的3D零件更坚固。此外，FDM在抗冲击性和拉伸强度方面优于SLA。

此外，PLA、ABS、PETG、PET、尼龙和聚碳酸酯等流行的塑料长丝可以生产出比标准树脂更好的3D打印部件。

但请注意，与普通树脂不同，坚韧的树脂仍然比这些塑料细丝更坚固。

SLA的工作原理

软件

SLA 3D打印需要使用CAD技术设计3D模型。CAD文件是代表您想要的3D对象的数字文件。

不确定使用什么软件进行3D打印？阅读这篇介绍不同3D建模和切片软件的文章。

SLA 3D打印工艺

SLA 3D打印过程从激光束照射到感光树脂中的第一个打印层时开始。激光一击中，液态树脂就凝固了。

SLA打印机有一个计算机控制的镜子。这面镜子引导激光照射已打印层的适当横截面。

值得注意的是，大多数SLA桌面打印机都是上下颠倒的。因此，激光指向打印机床。构建平台启动缓慢并随着过程的继续而升高。

打印机立即沉积第一层；平台根据层的厚度升高。因此，它允许额外的树脂在印刷层下方流动。

激光束并固化层的下一个横截面。打印机不断重复这个过程，直到完成整个对象。

后处理

一旦SLA打印机完成打印对象，构建平台就会从水箱中升起，多余的树脂会排出。然后你需要从构建平台中移除模型。

之后，将多余的树脂清洗干净，放入紫外线烘箱中进行最终固化。

SLS是如何工作的？

SLS打印过程使用SLS打印机进行。打印机使用激光作为能源。

SLS打印流程

SLS打印机在构建板顶部分散一层薄薄的粉末。然后将粉末预热到熔点以下的温度。

因此，激光在移动以固化打印模型时更容易提高粉末床特定部分的温度。

激光选择性地熔化塑料材料粉末，将它们融合成3D打印部件。SLS打印机使用激光粉末床融合（LPBF），这是一种先进的增材制造技术。

SLS打印机使用CAD模型中的数据来引导激光。值得注意的是，未熔合的粉末支持打印，消除了支持结构。从而降低印刷成本。

在打印过程中，平台降低一层进入构建平台。它允许激光击中下一个印刷层以固化。打印机一层一层重复这个过程，直到SLS打印出来的部分实现。

SLS冷却过程

当SLS打印机完成打印时，构建室会冷却下来。构建室从外壳内部和外部冷却，使3D打印部件实现最佳机械性能。

如果模型获得了必要的机械性能，它就不会发生翘曲或收缩的可能性。

SLS模型后处理

您需要在打印和冷却过程结束时从构建平台上移除3D打印对象。另外，清除其中多余的粉末。

爱好者可以回收未使用或多余的粉末，以最大限度地减少浪费并确保打印过程对环境友好。

此外，您还可以通过介质喷砂或翻滚对进一步的SLS打印部件进行后处理。

结论

SLS和SLA 3D打印技术仍然是大多数3D打印优势的驱动力以及近期见证的工业应用。

两种方法都使用激光束技术。此外，激光技术准确，无需加热器和热端。更重要的是，它可以防止对象变形。

SLA适用于光敏树脂而不是金属。相比之下，SLS适用于一些聚合物和金属，例如钢和钛。