SLS kontra FDM: kiedy proszek wygrywa z filamentem

Krótka odpowiedź

Proszę wybrać FDM do szybkich, prostych, tanich modeli koncepcyjnych i dużych, prostych kształtów, zwłaszcza jeśli drukują je Państwo samodzielnie. Proszę wybrać SLS, gdy część musi działać: zatrzaski, klipsy, obudowy, wsporniki, mechanizmy, uchwyty i małe serie, które muszą wyglądać i zachowywać się tak samo w każdym egzemplarzu.

Jak działają oba procesy

FDM topi plastikowy filament w podgrzewanej dyszy i rysuje każdą warstwę jako ścieżkę linii. Zwisające elementy wymagają struktur podporowych, które są drukowane, a następnie odłamywane. Wytrzymałość części zależy od tego, jak dobrze każda linia łączy się z sąsiednimi oraz z warstwą poniżej.

SLS rozprowadza cienką warstwę proszku PA 12 na podgrzewanym złożu i spaja przekrój części za pomocą lasera. Warstwa po warstwie, części rosną wewnątrz proszku, który je podpiera. Drukujemy na maszynie EOS FORMIGA P 110 Velocis z komorą o wymiarach 200 × 250 × 330 mm; EOS podaje warstwy o grubości 0,12 mm dla procesu PA 2200. Po wydrukowaniu części są oczyszczane z proszku, kulkowane i polerowane. Więcej w Czym jest druk 3D SLS.

Porównanie bezpośrednie

Wytrzymałość i udarność

Część FDM to stos wytłaczanych linii. W obrębie linii materiał jest mocny; między liniami i między warstwami wiązanie jest słabym punktem. Klipsy lub wsporniki obciążone w poprzek warstw często pękają wzdłuż linii warstwy.

W technologii SLS laser stapia cały przekrój każdej warstwy, a kolejna warstwa stapia się z nią. Różnica między kierunkami nadal występuje, ale jest mniejsza. Dla materiału PA 2200 firma EOS podaje wytrzymałość na rozciąganie 48 MPa w obrębie warstw i 42 MPa w poprzek nich, a wydłużenie przy zerwaniu wynosi 18 % w stosunku do 4 %. W praktyce części z nylonu SLS są wytrzymałe, dobrze znoszą uderzenia i świetnie sprawdzają się jako zatrzaski i klipsy. Przewodnik po nylonie PA 12 wyjaśnia właściwości tego materiału bardziej szczegółowo.

Dokładność i szczegółowość

Dla spiekanego laserowo PA 12 ogólna tolerancja, którą przyjmujemy przy projektowaniu, wynosi ±0,3 % wymiaru z dolnym limitem ±0,3 mm. Technologia SLS dobrze odwzorowuje małe elementy, cienkie żebra i tekst oraz jest spójna w całym zadaniu drukowania. Dokładność FDM silnie zależy od drukarki, materiału i ustawień: dobrze dostrojona maszyna może być bardzo dobra w przypadku małych, prostych części, ale nawisy, podpory i szerokość dyszy ograniczają drobne szczegóły. Szczegóły w Tolerancje i luzy w SLS.

Powierzchnia i wygląd

Części FDM uwidaczniają linie wytłaczania, a zakrzywione powierzchnie wykazują schodkowanie; obszary styku z podporami są szorstkie. Części SLS mają matową, lekko ziarnistą powierzchnię. Każdą część piaskujemy kulkami szklanymi i polerujemy w urządzeniu DyeMansion Powershot DUAL (wliczone w cenę), co daje równomierne, satynowe wykończenie. Opcjonalne barwienie płynnymi barwnikami TCN koloryzuje warstwę powierzchniową bez tworzenia powłoki: wszystkie 61 odcieni z katalogu kolorów jest natychmiast wycenianych w kalkulatorze. Więcej w Obróbka końcowa i wykończenie powierzchni SLS.

Koszty: jedna część a całe zadanie drukowania pełne części

Technologia FDM jest trudna do pobicia w przypadku jednej prostej części drukowanej na własnym biurku. Logika kosztów SLS jest inna: cena zależy głównie od objętości stopionego materiału, przestrzeni, jaką część zajmuje w komorze, oraz wykończenia. Wiele części jest zagnieżdżonych w jednym zadaniu drukowania, podpory nic nie kosztują, a złożoność jest darmowa. Im bardziej złożona część i im więcej części Państwo potrzebują, tym lepiej wypada SLS. Przewodnik po kosztach druku 3D SLS wyjaśnia czynniki wpływające na cenę.

Który proces do której części?

Na przykład szablony wiertarskie, przyrządy i uchwyty oraz zawiasy drukowane w całości to typowe części SLS.

A inne procesy proszkowe?

SLS to nie jedyny proces ze złożem proszkowym dla nylonu. HP Multi Jet Fusion również drukuje z PA 12, ale jego części są szare z powodu środka spajającego, podczas gdy części SLS są białe i przyjmują barwniki w jasnych i nasyconych kolorach. Porównanie znajduje się w MJF vs SLS. Druk z żywicy jest porównany w SLS vs SLA.

Jeśli nie są Państwo pewni, który proces najlepiej odpowiada Państwa założeniom projektowym, specjaliści z prototype.builders mogą pomóc w projekcie i prototypie.

Najczęściej zadawane pytania

Czy SLS jest bardziej wytrzymałe niż FDM?

W przypadku funkcjonalnych części z nylonu, części SLS są na ogół bardziej jednolite: warstwy są stopione na całym przekroju, podczas gdy części FDM zależą od wiązania między wytłaczanymi liniami i są wyraźnie słabsze w poprzek warstw. Dobrze wydrukowana część FDM z mocnego filamentu może być jednak wystarczająca do wielu zastosowań.

Czy SLS jest droższe niż FDM?

W przypadku pojedynczej, prostej części FDM jest zazwyczaj tańsze. SLS staje się konkurencyjne w przypadku skomplikowanych części, kilku części naraz oraz małych serii, ponieważ wiele części jest zagnieżdżonych w jednym zadaniu drukowania i nie wymaga podpór. Kalkulator natychmiast pokazuje cenę SLS Państwa części.

Czy SLS wymaga struktur podporowych?

Nie. Niestopiony proszek podpiera części podczas drukowania. Pozwala to na tworzenie nawisów, wewnętrznych kanałów i zespołów drukowanych w całości bez konieczności usuwania podpór.

Co jest dokładniejsze, SLS czy FDM?

SLS jest na ogół bardziej spójne w przypadku skomplikowanej geometrii. Ogólna tolerancja, którą przyjmujemy dla spiekanego laserowo PA 12, wynosi ±0,3 % z dolną granicą ±0,3 mm. Dobrze dostrojona drukarka FDM może być dokładna w przypadku małych, prostych części.

Jak wygląda powierzchnia SLS w porównaniu z FDM?

Części SLS mają matową, lekko ziarnistą powierzchnię bez widocznych linii wytłaczania. Części FDM pokazują linie dyszy i schodki na zakrzywionych powierzchniach. Nasze części SLS są szkiełkowane i polerowane, co daje równomierną, satynową powierzchnię.

Kiedy FDM jest lepszym wyborem?

W przypadku szybkich modeli koncepcyjnych, dużych i prostych części, niskich budżetów na pojedyncze sztuki oraz gdy chcą Państwo drukować we własnym zakresie na własnym biurku. W przypadku wytrzymałych części funkcjonalnych, skomplikowanych kształtów i małych serii, SLS jest zazwyczaj lepszym wyborem.