SLS czy SLA: Który proces do części funkcjonalnych?

Jak działają oba procesy

SLS: selektywne spiekanie laserowe

Laser stapia cienkie warstwy proszku termoplastycznego, w naszym przypadku białego Nylonu PA 12, wewnątrz podgrzewanej komory. Niestopiony proszek podpiera część, więc struktury podporowe nie są potrzebne, a wiele części można zagnieździć w jednym zadaniu drukowania, układając je we wszystkich trzech wymiarach. Po wydrukowaniu części stygną w proszku, są rozpakowywane i czyszczone, a następnie kulkowane i polerowane. Więcej w co to jest druk 3D SLS.

SLA: stereolitografia

Źródło światła, laser lub rzutowany obraz, utwardza płynną żywicę fotopolimerową warstwa po warstwie. Część wisi lub stoi na platformie i wymaga struktur podporowych wszędzie tam, gdzie wystaje. Po wydrukowaniu części są myte w celu usunięcia nieutwardzonej żywicy, podpory są odcinane, a części są dodatkowo utwardzane światłem UV i ciepłem, aby osiągnąć swoje ostateczne właściwości.

Porównanie bezpośrednie

Wytrzymałość i trwałość

Główną różnicą jest klasa materiału. PA 12 to materiał termoplastyczny: poddaje się i rozciąga przed pęknięciem, dlatego części SLS wytrzymują połączenia zatrzaskowe, elastyczne elementy, upadki i wibracje. EOS podaje wytrzymałość na rozciąganie 48 MPa w płaszczyźnie warstwy i 42 MPa w poprzek warstw dla PA 2200, więc właściwości są niemal takie same w każdym kierunku.

Żywice fotopolimerowe to materiały termoutwardzalne. Żywice Standard są sztywne i twarde, ale mają tendencję do pękania zamiast wyginania się; żywice inżynieryjne zaprojektowane tak, aby naśladować ABS lub polipropylen, poprawiają to, a niektóre żywice wysokotemperaturowe przewyższają nylon pod względem odporności na ciepło. Właściwości żywicy są również bardziej zależne od prawidłowego mycia i utwardzania końcowego, a niektóre gatunki stają się z czasem bardziej kruche pod wpływem promieniowania UV.

W przypadku części, która będzie zatrzaskiwana, przykręcana, obciążana lub używana poza gablotą, SLS jest zazwyczaj bezpieczniejszym wyborem. W przypadku części, która musi wyglądać idealnie, ale przenosi niewielkie obciążenia, często wygrywa SLA.

Powierzchnia i detale

SLA jest zdecydowanym zwycięzcą pod względem powierzchni. Utwardzona żywica jest gładka i może być błyszcząca prosto z drukarki; mały tekst, ostre krawędzie i drobne tekstury wychodzą wyraźnie. Kompromisem są ślady po podporach: tam, gdzie podpory dotykały części, pozostają małe nierówności, które należy zeszlifować.

Powierzchnie SLS są matowe i lekko ziarniste, ponieważ ziarna proszku częściowo przyklejają się do konturu. Nasze kulkowanie szklane i polerowanie w DyeMansion Powershot DUAL, zawarte w każdym zamówieniu, sprawia, że powierzchnia jest bardziej jednolita i przyjemna; według DyeMansion, to wykończenie zagęszcza powierzchnię bez usuwania materiału. Nie sprawia to, że część jest błyszcząca jak żywica. Nie ma w ogóle śladów po podporach, ponieważ nic nie dotyka części podczas drukowania.

Dokładność

Oba procesy są wystarczająco dokładne do większości zastosowań funkcjonalnych. SLA zazwyczaj precyzyjniej odwzorowuje małe detale. W przypadku SLS PA 12 projektujemy z ogólną tolerancją ±0,3 % z dolnym limitem ±0,3 mm; EOS nie publikuje ogólnych danych dotyczących tolerancji. Duże części SLS mogą być narażone na skurcz i wypaczenie grubych lub płaskich obszarów, a części SLA na zniekształcenia podczas utwardzania końcowego i usuwania podpór. Szczegóły w Tolerancje i luzy SLS.

Koszt

Żaden z procesów nie generuje kosztów oprzyrządowania. W SLS cena części zależy głównie od jej objętości, miejsca zajmowanego w zadaniu drukowania i wykończenia, a wiele części może współdzielić jedno zadanie drukowania, co utrzymuje niski koszt jednostkowy dla małych serii. W SLA usuwanie podpór i utwardzanie końcowe to praca ręczna dla każdej części, więc koszt jednostkowy spada w mniejszym stopniu wraz z ilością. W przypadku jednego małego, szczegółowego modelu SLA może być tańsze; w przypadku serii części funkcjonalnych zazwyczaj wygrywa SLS. Sposób kształtowania cen SLS wyjaśniono w Koszt druku 3D SLS.

Kiedy wygrywa SLA

• Modele wizualne i prototypy prezentacyjne, w których gładka powierzchnia ma największe znaczenie.
• Części przezroczyste: światłowody, wizualizacja przepływu, soczewki do prototypów.
• Bardzo małe części z drobnymi detalami, takie jak miniatury, wzory jubilerskie lub modele dentystyczne.
• Wzorce do form silikonowych, gdzie powierzchnia jest kopiowana na odlew.
• Zastosowania wymagające określonej, specjalnej właściwości żywicy.

Kiedy wygrywa SLS

• Funkcjonalne prototypy, które muszą być montowane, zatrzaskiwane, przykręcane i testowane.
• Części końcowego przeznaczenia i małe serie: obudowy, wsporniki, zatrzaski, kanały.
• Przyrządy i uchwyty, takie jak szablony wiertarskie, które są codziennie używane.
• Złożona geometria: kanały wewnętrzne, struktury siatkowe, zespoły drukowane w całości, brak podpór.
• Wiele części jednocześnie, zagnieżdżonych w jednym zadaniu drukowania.
• Części wymagające połączeń zatrzaskowych; zobacz połączenia zatrzaskowe w SLS PA 12.

Co z MJF i FDM?

Multi Jet Fusion to kolejny proces proszkowy dla PA 12 o podobnych właściwościach mechanicznych; różnice omówiono w MJF vs SLS. Druk z filamentu (FDM) jest tani i szybki w przypadku prostych części, ale słabszy między warstwami i wymaga podpór dla zwisów.

Szybki przewodnik decyzyjny

Drukujemy wyłącznie w technologii SLS, z białego nylonu PA 12 na maszynie EOS FORMIGA P 110 Velocis, z wliczonym w cenę kulkowaniem i polerowaniem oraz opcjonalnym barwieniem na 61 kolorów, a wszystko to wyceniane natychmiastowo. Jeśli Państwa część jest funkcjonalna, prosimy wgrać ją do kalkulatora natychmiastowej wyceny SLS i porównać cenę z innymi opcjami. W przypadku pomocy przy wyborze procesu odpowiedniego dla nowego produktu, specjaliści z prototype.builders pracują z wieloma technologiami.

Najczęściej zadawane pytania

Jaka jest różnica między SLS a SLA?

SLS spieka proszek termoplastyczny, zazwyczaj nylon, za pomocą lasera i nie wymaga podpór; części są wytrzymałe i matowe. SLA utwardza płynną żywicę fotopolimerową za pomocą światła i wymaga podpór; części są gładkie i szczegółowe, ale często bardziej kruche.

Czy SLS jest bardziej wytrzymałe niż SLA?

Do zastosowań funkcjonalnych, ogólnie tak. SLS PA 12 to ciągliwy materiał termoplastyczny; dla PA 2200 firma EOS podaje wytrzymałość na rozciąganie 48 MPa i wydłużenie przy zerwaniu 18 % w płaszczyźnie warstwy. Żywice typu Standard są sztywne, ale kruche; żywice inżynieryjne zmniejszają tę różnicę.

Czy SLA jest dokładniejsze niż SLS?

SLA zazwyczaj precyzyjniej odwzorowuje drobne detale i ostre krawędzie oraz ma gładszą powierzchnię. SLS jest wystarczająco dokładne dla większości części funkcjonalnych; projektujemy z dokładnością do ±0,3 % z dolnym limitem ±0,3 mm.

Co jest tańsze, SLS czy SLA?

To zależy od zlecenia. W przypadku pojedynczego, małego i szczegółowego modelu, SLA może być tańsze. W przypadku kilku części funkcjonalnych, SLS jest zazwyczaj tańsze, ponieważ wiele części jest zagnieżdżonych w jednym zadaniu drukowania i nie trzeba usuwać podpór.

Czy części SLS mogą być przezroczyste lub błyszczące?

Nie. Części SLS PA 12 są nieprzezroczyste, białe lub barwione, o matowej powierzchni. Kulkowanie i polerowanie sprawiają, że jest ona bardziej jednolita, ale nie błyszcząca. W przypadku części przezroczystych lub błyszczących, SLA jest lepszym procesem.

Czy oferują Państwo druk SLA?

Nie. Drukujemy w technologii SLS wyłącznie z materiału Nylon PA 12. W przypadku projektów wymagających innych technologii, prototype.builders może pomóc w wyborze.