Diferència entre la impressora 3D DLP, la impressora SLA 3D, la impressora 3D FDM i la impressora 3D de resina

1. Què és la impressora DLP 3D

• Aplicació d'impressora 3D DLP
• Principi de funcionament de la impressora 3D DLP
• Impressora 3D DLP vs altres tecnologies d'impressió 3D

2. Què és la impressora SLA 3D

• Aplicació d'impressora SLA 3D
• Diferència entre la impressora SLA 3D i la impressora FDM 3D
• Què és la impressora SLA 3D

3. Què és la impressora 3D FDM

• Principi de funcionament de la impressora 3D FDM
• Què és la impressora FDM 3D
• Comparació de marca d'impressores 3D FDM

4. Què és la impressora 3D de resina

• Marques comunes d'impressora 3D de resina
• Què és la impressora 3D de resina
• Aplicació d'impressora 3D de resina

5. Diferència entre la impressora 3D DLP, la impressora SLA 3D, la impressora FDM 3D i la impressora 3D de resina

• Diferència entre la impressora 3D DLP i la impressora SLA 3D
• Diferència entre la impressora 3D DLP i la impressora FDM 3D
• Diferència entre la impressora SLA 3D i la impressora 3D de resina

Impressores 3D DLP

La tecnologia d’impressió 3D DLP es basa en el processament digital de llum i utilitza la projecció i la resina fotosensible per a la impressió. Disposa de diversos components clau, incloent una safata de resina extraïble, una plataforma de construcció, un projector i un gantry en forma de Z. Durant el funcionament, la llum passa per la pantalla transparent integrada a la safata de resina, permetent que la llum es posi en contacte amb la resina, curant així una capa d’impressió en forma específica. Aquesta capa es cura a la plataforma de creació i la plataforma de creació s’inverteix al llarg de l’eix Z. La plataforma està semi-submergida a la resina i la distància entre ella i la safata de resina és una capa d'impressió (normalment de 10 a 25 micres, segons la màquina). Quan es cura un material d’impressió, la màquina mou l’eix Z cap amunt per pells de la capa impresa de la pel·lícula transparent que cobreix la safata i, a continuació, repeteix aquest pas fins que es finalitzi la part.

La tecnologia DLP té molts avantatges. Per exemple, té una precisió molt elevada, arribant al voltant de dos micres i pot fabricar estructures minúscules. L'ús d'un gruix de capa fina pot aconseguir una gran precisió en la direcció z, permetent així la fabricació d'estructures detallades. A més, en termes de qualitat de la superfície, es pot comparar amb el modelat per injecció. És difícil veure les línies de capa d’impressió a les parts impreses (excepte quan s’observa sota una lupa), i bàsicament no es requereixen operacions estrictes de post-processament després d’imprimir (excepte els casos en què es necessiten toleràncies més estrictes). Al mateix temps, DLP s’ha desenvolupat ràpidament en el desenvolupament i la innovació de materials. En els darrers anys, els polímers fotosensibles més forts i robustos han entrat contínuament al mercat, abastant diversos materials com ara materials transparents, biològics, cautxú, a alta temperatura i rígids.

Impressores SLA 3D

La impressió SLA 3D, és a dir, aparell d’estereolitografia (SLA), també coneguda com a estereolitografia, és una de les primeres tecnologies d’impressió 3D desenvolupades. Va ser proposat per Charles W. Hull el 1984 i va obtenir una patent nacional dels Estats Units.

El procés SLA utilitza la resina fotosensible com a material. Sota el control de l’ordinador, els làsers ultraviolats escanegen la resina fotosensible líquida per solidificar -la per capa per capa. Concretament, el dipòsit líquid s’omple primer amb resina fotogràfica líquida. El feix làser ultraviolet emès per un làser d’heli-cadmi o un làser d’ions argó escaneja fila per fila i punt per punt de la superfície de la resina fotosensible líquida segons les dades transversals en capes de la peça sota la manipulació de l’ordinador , fent que la capa fina de resina de la zona escanejada pateixi una reacció de polimerització i es solidifiqui, formant així una fina capa de la peça. Quan es solidifica una capa, el banc de treball mou una distància de gruix de la capa. La nova resina líquida cobreix la superfície de resina anteriorment solidificada. Després que una fulla del metge niveli la superfície líquida, es realitza la següent capa d’escaneig i solidificació làser. La capa recentment solidificada s’adhereix fermament a la capa anterior. Aquest procés es repeteix fins que es finalitzi tota la peça.

La tecnologia SLA té una precisió i una qualitat de superfície relativament altes i poden imprimir objectes amb formes altament complexes. Els consumibles que utilitza són actualment principalment resina fotosensible, que es pot utilitzar per fabricar diversos motlles i models. També es pot utilitzar per substituir el patró de cera en el càsting d’inversions afegint altres components a la matèria primera amb un prototip SLA. Aquesta tecnologia s’utilitza àmpliament en molts camps com ara l’assistència sanitària (dispositius mèdics personalitzats i fabricació de pròtesis), fabricació d’automòbils (prototip de fabricació de motlles ràpid) i disseny d’art (transformant idees creatives en objectes físics).

Impressores 3D FDM

La FDM (modelització de deposició de fusions) es refereix al modelat de deposició fusionada, que és una tecnologia de fabricació additiva molt coneguda. El principi d’aquesta tecnologia és relativament senzill. Diversos filaments (com ara l’enginyeria de plàstics de plàstic, PLA d’àcid polilàctic, etc.) s’escalfen a un estat fos, i després la impressora 3D s’apila i forma la capa del model 3D per capa segons el model digital. El procés d’impressió consisteix en diversos passos clau: primer, abans de la impressió FDM, el seu programari integrat llegeix automàticament les dades del model 3D i les talla; Després de tallar -se, el material líquid es fongui a alta temperatura s’extreu a través del capçal d’impressió. Després de l'extrusió, es solidifica ràpidament quan es troba amb el fred; A continuació, es forma un objecte tridimensional a través del balanceig del capçal d’impressió a l’avió i el desplaçament cap avall del llit d’impressió. En el procés de repetició contínua, s’aconsegueix la construcció de l’entitat 3D.

La tecnologia FDM té certs avantatges: basat en un principi senzill i comprensible, és fàcil d’operar, cosa que la converteix en una opció excel·lent per a principiants en la impressió 3D. A més, el funcionament i el manteniment de les impressores FDM 3D són relativament senzilles. Pel que fa al preu, l’interval de preus de les seves impressores és àmplia, des de models de baix cost o hobbyist fins a equips costosos de qualitat industrial de gamma alta, que poden satisfer les necessitats de diferents grups d’usuaris. En termes de materials, els tipus de materials disponibles per a la tecnologia FDM augmenten constantment. Els materials tenen diferents característiques de rendiment i estan disponibles en diversos colors. Els productes acabats impresos amb els materials termoplàstics utilitzats tenen una bona durabilitat i força. Al mateix temps, els seus materials d'impressió es proporcionen en forma de bobines, que són convenients per a la manipulació i la substitució ràpida. Tot i això, la FDM també té desavantatges. En primer lloc, el capçal d’impressió té una estructura mecànica i la velocitat d’impressió és relativament lenta (sobretot quan s’imprimeix models de mida gran o per lots); En segon lloc, la precisió dimensional és pobra, la superfície és relativament rugosa i hi ha un efecte d’escala, per la qual cosa no és gaire adequat per imprimir parts muntats d’alta precisió; En tercer lloc, les estructures de suport han de ser dissenyades i fabricades, donant lloc a residus de materials i, per a models amb estructures complexes, les estructures de suport no són fàcils d’eliminar.

Impressores 3D de resina

Les impressores 3D de resina utilitzen materials de resina per a la impressió. Pot ser un concepte relativament ampli que pugui incloure impressores que utilitzin diferents tecnologies d’impressió, però es basen en materials de resina. Per exemple, tant les tecnologies d’impressió SLA com DLP 3D utilitzen resina com a material d’impressió. SLA utilitza un làser ultraviolat centrat en la superfície del material fotocurable i explora segons un camí preestablert per solidificar el material fotocurable en forma. DLP cures capa per capa projectant una imatge a la capa de resina fotosensible líquida a través d’un projector. Tots dos es basen en les propietats de fotocuració del material de resina durant el procés de formació. Per tant, en certa manera, es poden considerar com a tipus específics d’impressores 3D de resina.

Les relacions entre les impressores DLP, SLA, FDM i resina 3D

Diferències

Principi de formació:

DLP: DLP és processament de llum digital. Utilitza un projector per projectar una imatge en una capa de resina fotosensible en suspensió per curar -la i és una tecnologia de formació de superfícies. Les capes de resina es curen ràpidament per la irradiació de la llum de projecció, formant així un model 3D.

Sla: SLA es basa en un làser ultraviolat. Utilitza un feix làser per escanejar la fila de resina fotosensible líquida per fila i punt per punt, formant una línia des de punts i una superfície des de les línies, formant gradualment una capa del component. En comparació amb DLP, la velocitat d’escaneig làser és relativament lenta, però la precisió també és molt alta.

FDM: El principi de FDM és completament diferent del dos anteriors. Fosa el material filamentós (com ara ABS, PLA, etc.) escalfant -lo i el extrus de la boquilla. El model 3D s’apila a través del moviment del capçal d’impressió al pla i del moviment amunt i avall de la plataforma d’impressió. Pertany a la tecnologia de formació d’extrusió de filament i té diferències en la precisió en comparació amb les tecnologies basades en el curació de la llum.

Impressores 3D de resina (fent referència específicament a tipus SLA i DLP aquí): Com s'ha esmentat abans, es basa en materials de resina. SLA escaneja la resina amb un làser i DLP irradia la resina amb projecció. Tanmateix, en qualsevol dels dos casos, utilitza la propietat de la resina per solidificar -se sota la llum, que és diferent del principi de calefacció i extrús materials filamentosos en FDM.

Rendiment de precisió:

DLP i SLA: Aquestes dues tecnologies mostren una precisió relativament alta. A causa del control precís de la resina per llum, el gruix de la capa d'impressió pot ser molt petit. Generalment, la suavitat de la superfície és bona i les línies de capa òbvies gairebé no són visibles. Són molt adequats per imprimir estructures i models fins que requereixen una gran precisió. S’utilitzen àmpliament en camps com joies i models mèdics dentals, i funcionen bé en escenaris amb requisits extremadament elevats per a la precisió dimensional i de la forma.

FDM: La superfície dels productes impresos de FDM tindrà un efecte de capa relativament evident perquè es forma extrusió de filaments i apilant-los capa per capa. La seva precisió és relativament inferior a la de DLP i SLA, i no és gaire adequada per a components complexos de mida petita amb requisits d’alta precisió.

Materials d'impressió:

DLP i SLA: Tots dos utilitzen la resina fotosensible com a material d'impressió. Tanmateix, atès que la resina és una impressora sota un concepte relativament ampli, quan es limita a tipus DLP i SLA, la resina té propietats específiques. Per exemple, tindrà diferents propietats en termes de transparència, duresa, elasticitat, etc. i per a altres propietats físiques i químiques específiques com la biocompatibilitat, es formularà segons diferents aplicacions per adaptar -se a indústries especials com ara assistència sanitària i artesania. Algunes resines només poden ser adequades per a models específics d'impressora o cal ajustar -los segons els paràmetres de la impressora.

FDM: Utilitza principalment materials termoplàstics filamentosos, com el PLA i ABS comuns. Aquests materials són fonamentalment diferents de la resina fotosensible i tenen característiques úniques en termes de propietats mecàniques, punt de fusió, adhesivitat, etc. Per exemple, PLA és un material termoplàstic biodegradable, adequat per a escenaris amb alts requeriments ambientals; L’ABS té una millor duresa i força, adequades per a les proves de funció del producte.

Velocitat d'impressió:

DLP: A causa de l’ús d’imatges de projecció, una capa de resina es cura alhora, de manera que la seva velocitat d’impressió és relativament ràpida i pot completar la impressió d’un model en un temps relativament curt.

Sla: SLA utilitza un feix làser per escanejar punts o files simples, i la velocitat d’impressió és lenta, sobretot quan s’imprimeix models de mida gran o d’estructura complexa.

FDM: La velocitat d'impressió de FDM està limitada per factors com l'estructura de la boquilla i la velocitat d'extrusió del material. La velocitat d'impressió sol ser més lenta que la de DLP, però la velocitat es pot augmentar adequadament si el gruix de la capa és més gran i els requisits de detall d'impressió no són elevats.

Preu dels equips i cost de material:

DLP i SLA: Aquests dos tipus d’impressores i els materials de resina fotosensibles que utilitzen són relativament cars. Les impressores DLP i SLA tenen elevats costos tècnics i tècnics i el preu de la resina fotosensible pot superar a mil iuans per litre. Com que la realització de la seva alta precisió depèn de components òptics i mecànics especials, així com dels requisits de formulació de resina i d’entorn de resina d’alta precisió, tots aquests augmentaran els costos i els costos dels materials.

FDM: El rang de preus de les impressores FDM és relativament àmplia i relativament baixa. El preu abasta des de models domèstics de baix cost fins a models industrials de gamma alta, que poden satisfer les necessitats dels diferents usuaris. A més, els materials d'impressió són relativament barats. Els materials d'impressió de PLA d'alta qualitat es poden comprar entre dos i tres-cents dòlars de Hong Kong per quilogram.

Connexions

Connexió en el principi material: Tot i que els principis de formació de SLA, DLP i FDM són diferents, des de la perspectiva del material, SLA i DLP utilitzen resina com a material d’impressió i poden proporcionar resultats impresos amb superfícies d’alta precisió i suaus. En aquest sentit, pertanyen a la mateixa categoria en el processament de materials de resina i són diferents de la FDM.

Complementació i intersecció en escenaris de sol·licitud: Tot i que les seves respectives característiques les fan adequades per a diferents escenaris d'aplicacions. Per exemple, la FDM és adequada per a alguns escenaris domèstics, proves inicials de productes i impressió de models relativament macroscòpics a causa del seu baix cost i altres factors; SLA i DLP s’utilitzen en l’assistència sanitària (com l’odontologia i l’ortopèdia on es requereixen una gran precisió i biocompatibilitat), la fabricació d’artesania i la fabricació precisa d’estructures complexes per la seva alta precisió. Tanmateix, en alguns processos de desenvolupament de productes, aquestes diverses tecnologies es poden utilitzar simultàniament. Per exemple, en la primera fase del desenvolupament del producte, la FDM es pot utilitzar per verificar ràpidament el disseny. Si es troba que les dimensions i les funcions poden complir els requisits, però cal millorar els efectes d’aparença i superfície, més endavant es poden utilitzar impressores SLA o DLP per a la impressió refinada.

Sinergia en la tendència del desenvolupament tecnològic: Tots es desenvolupen en les direccions d’augmentar la velocitat d’impressió, millorar la precisió d’impressió i reduir els costos. Per exemple, la FDM s’està esforçant per millorar la precisió optimitzant l’estructura de la boquilla i adoptant nous algoritmes de control per intentar reduir la rugositat superficial; SLA i DLP també estan explorant nous materials de resina o milloren la ruta òptica per reduir costos i augmentar la velocitat.