SLS проти FDM: коли порошок перевершує філамент

Коротка відповідь

Обирайте FDM для швидких, простих, недорогих концептуальних моделей та великих простих форм, особливо якщо ви друкуєте їх самостійно. Обирайте SLS, коли деталь має працювати: засувки, кліпси, корпуси, кронштейни, механізми, кріплення та невеликі серії, які повинні виглядати і поводитися однаково від деталі до деталі.

Як працюють обидва процеси

FDM розплавляє пластиковий філамент у нагрітому соплі та малює кожен шар у вигляді шляху з ліній. Нависаючі елементи потребують підтримуючих структур, які друкуються, а потім відламуються. Міцність деталі залежить від того, наскільки добре кожна лінія зчіплюється зі своїми сусідами та з шаром нижче.

SLS розподіляє тонкий шар порошку PA 12 по нагрітій платформі та сплавляє поперечний переріз деталей за допомогою лазера. Шар за шаром деталі ростуть усередині порошку, який їх підтримує. Ми друкуємо на EOS FORMIGA P 110 Velocis з камерою 200 × 250 × 330 mm; EOS вказує шари 0,12 mm для процесу PA 2200. Після друку деталі очищаються від порошку, проходять дробоструминну обробку та поліруються. Більше у Що таке 3D-друк SLS.

Паралельне порівняння

Міцність та витривалість

Деталь FDM — це стопка екструдованих ліній. Усередині лінії матеріал міцний; між лініями та між шарами зв'язок є слабким місцем. Затискачі або кронштейни, навантажені поперек шарів, часто розколюються вздовж лінії шару.

У SLS лазер сплавляє весь поперечний переріз кожного шару, а наступний шар наплавляється на нього. Різниця між напрямками все ще існує, але вона менша. Для PA 2200 EOS вказує міцність на розрив 48 МПа всередині шарів і 42 МПа поперек них, а подовження при розриві — 18 % проти 4 %. На практиці нейлонові деталі SLS міцні, витримують удари та добре підходять для засувок і затискачів. Посібник з нейлону PA12 пояснює матеріал більш детально.

Точність та деталізація

Для спеченого лазером PA 12 загальний допуск, на який ми орієнтуємося, становить ±0,3 % від розміру з нижньою межею ±0,3 mm. SLS добре відтворює дрібні елементи, тонкі ребра та текст і є стабільним протягом усього завдання друку. Точність FDM сильно залежить від принтера, матеріалу та налаштувань: добре налаштована машина може бути дуже ефективною на невеликих простих деталях, але звиси, підтримки та ширина сопла обмежують дрібну деталізацію. Деталі у Допуски та зазори SLS.

Поверхня та зовнішній вигляд

На деталях FDM видно лінії екструзії, а на вигнутих поверхнях — сходинки; ділянки контакту з підтримками шорсткі. Деталі SLS виходять з матовою, злегка зернистою поверхнею. Ми обробляємо скляними кульками та поліруємо кожну деталь у DyeMansion Powershot DUAL (включено у вартість), що забезпечує рівномірне сатинове покриття. Додаткове фарбування рідкими барвниками TCN забарвлює поверхневий шар без нанесення покриття: усі 61 відтінок з каталогу кольорів миттєво оцінюються в калькуляторі. Більше у Постобробка та якість поверхні SLS.

Вартість: одна деталь проти повного завдання друку

FDM важко перевершити для однієї простої деталі, надрукованої на вашому власному столі. Логіка вартості SLS інша: ціна залежить переважно від об'єму сплавленого матеріалу, простору, який деталь займає в камері, та фінішної обробки. Багато деталей розміщуються в одному завданні друку, підтримки нічого не коштують, а складність безкоштовна. Чим складніша деталь і чим більше деталей вам потрібно, тим вигіднішим стає SLS. Посібник з вартості 3D-друку SLS пояснює фактори ціноутворення.

Який процес для якої деталі?

Наприклад, шаблони для свердління, кондуктори та кріплення і шарніри, надруковані в зборі, є типовими деталями для SLS.

А як щодо інших порошкових процесів?

SLS — не єдиний процес порошкового друку для нейлону. HP Multi Jet Fusion також друкує з PA 12, але його деталі сірі через плавкий агент, тоді як деталі SLS білі та добре піддаються фарбуванню у світлі та насичені кольори. Порівняння наведено у MJF vs SLS. Друк фотополімерною смолою порівнюється у SLS vs SLA.

Якщо ви не впевнені, який процес відповідає вашому дизайнерському задуму, спеціалісти з prototype.builders можуть допомогти з дизайном та прототипом.

Поширені запитання

Чи є SLS міцнішим за FDM?

Для функціональних нейлонових деталей деталі SLS зазвичай більш однорідні: шари сплавляються по всьому поперечному перерізу, тоді як деталі FDM залежать від зв'язку між екструдованими лініями і є явно слабшими поперек шарів. Добре надрукована деталь FDM з міцного філаменту все ще може бути достатньою для багатьох застосувань.

Чи є SLS дорожчим за FDM?

Для однієї простої деталі FDM зазвичай дешевше. SLS стає конкурентоспроможним для складних деталей, для кількох деталей одночасно та для невеликих серій, оскільки багато деталей розміщуються в одному завданні на друк і не потребують підтримок. Калькулятор миттєво показує ціну SLS вашої деталі.

Чи потребує SLS підтримуючих структур?

Ні. Несплавлений порошок підтримує деталі під час друку. Це дозволяє друкувати нависання, внутрішні канали та збірки на місці без необхідності видалення підтримок.

Що точніше, SLS чи FDM?

SLS зазвичай більш стабільний на складній геометрії. Загальний допуск, який ми закладаємо для лазерного спікання PA 12, становить ±0,3 % з нижньою межею ±0,3 mm. Добре налаштований принтер FDM може бути точним на невеликих простих деталях.

Як виглядає поверхня SLS порівняно з FDM?

Деталі SLS мають матову, злегка зернисту поверхню без видимих ліній екструзії. На деталях FDM видно лінії від сопла та сходинки на вигнутих поверхнях. Наші деталі SLS проходять дробоструминну обробку скляними кульками та поліруються, що забезпечує рівну сатинову поверхню.

Коли FDM є кращим вибором?

Для швидких концептуальних моделей, великих простих деталей, невеликих бюджетів для одиничних виробів, а також коли ви хочете друкувати самостійно на власному столі. Для міцних функціональних деталей, складних форм і невеликих серій SLS зазвичай є кращим вибором.