SLA против DLP: что лучше?

Печать на основе филамента стала чрезвычайно популярной в последние пару лет. Поскольку FDM-печать проста в освоении, необходимые материалы легко доступны, а FDM-принтеры стали довольно дешевыми в настоящее время, она стала лицом сообщества 3D-печати в масштабе рабочего стола.

Однако другие Технологии 3D-печати также находятся на подъеме. В этой статье мы переключаем внимание на методы 3D-печати на основе смолы, а именно SLA и DLP. Как именно работают SLA и DLP и каковы их преимущества перед печатью на основе филамента? В чем разница между SLA и DLP?

Что такое SLA?

SLA означает стереолитография. Несмотря на то, что сегодня SLA не является самой популярной технологией 3D-печати, на самом деле это первая когда-либо созданная технология 3D-печати. В процессе SLA-печати мало что изменилось с тех пор, как она была впервые разработана в 1980-х годах и запатентована в 1984 году. По сути, SLA-печать основана на концепции отверждения светочувствительного полимерного материала пучком ультрафиолетового света.

В отличие от твердых пластиковых нитей, которые используются для печати FDM, исходным материалом для печати SLA является емкость с жидкой смолой. Эта смола обычно состоит из эпоксидной смолы или комбинации акриловых и метакриловых мономеров. Под воздействием УФ-излучения эти мономеры связываются друг с другом, образуя твердый полимер. Подобно печати FDM, печать SLA также является аддитивным процессом. Это означает, что объекты, созданные с помощью печати SLA, создаются слой за слоем до тех пор, пока не будет реализован полный дизайн.

Процесс проектирования, который следует за печатью SLA, ничем не отличается от процесса FDM Распечатать. Модель CAD загружается в программное обеспечение слайсера, которое затем направляет движение лазерного сканера по осям X и Y. Лазерный сканер обычно представляет собой простой зеркальный гальванометр, который отклоняет лазер от точки излучения к платформе сборки. Когда слой готов, платформа сборки перемещается, чтобы позволить свежей смоле подвергнуться воздействию ультрафиолетового излучения и напечатать следующий слой.

Что такое DLP?

DLP — это цифровая обработка света, технология, сочетающая в себе технологию печати SLA. начала 80-х годов с техникой проецирования изображения, разработанной Texas Instruments в конце того же десятилетия.

DLP очень похож на SLA, поскольку он также начинается с емкости с жидкой смолой, которая затем нужен луч ультрафиолета для фотополимеризации. Что отличает DLP, так это то, что он проецирует всю освещенную плоскость на смолу, образуя сразу целый слой. На заре DLP-печати это осуществлялось с помощью цифрового микрозеркального устройства (DMD), которое располагалось между резервуаром для смолы и УФ-лампой и действовало как «маска».. DMD — это, по сути, массив зеркал микрометрового размера, которые могут вращаться индивидуально, чтобы отражать свет в емкость со смолой.

Современные DLP-принтеры в основном отказались от масок DMD в пользу использования панели микрометра. -размерные светодиодные фонари. Каждый из этих огней можно включать и выключать в соответствии с печатаемым дизайном. Помимо простоты обслуживания, использование одного ЖК-экрана позволило сделать современные DLP-принтеры гораздо более доступными.

Дополнительные факты об SLA и DLP

1 . Печать на основе смолы может выполняться как снизу вверх, так и сверху вниз

В зависимости от модели вашего принтера SLA или DLP принтер может иметь ориентацию снизу вверх или сверху вниз. . Настольные принтеры часто используют восходящий подход, когда источник света расположен под резервуаром со смолой с полностью прозрачным дном. После того, как слой закончен, платформа сборки затем перемещается вверх, а слой свежей смолы перемещается на дно резервуара.

Принтер снизу вверх намного дешевле в производстве, что делает его идеально подходит для настольных приложений. Однако использование восходящих принтеров очень ограничено по размеру и весу. По этой причине большая часть промышленной 3D-печати на основе смолы выполняется с использованием процесса сверху вниз.

В SLA- или DLP-принтере сверху-вниз источник света расположен над резервуаром для смолы, и Платформа сборки опускается по мере завершения следующих друг за другом слоев. Нисходящие полимерные принтеры намного дороже как на начальном этапе, так и с точки зрения текущих затрат, но они способны выполнять гораздо более крупные проекты.

2. Смолы для SLA и DLP не взаимозаменяемы

Хотя лежащие в основе концепции SLA и DLP печати практически идентичны, это не означает, что жидкая смола, используемая для одного процесса, может быть использована и для другого. Поскольку SLA-принтер использует только один луч УФ-излучения для отверждения жидкой смолы и стимулирования полимеризации, он обеспечивает гораздо более высокую плотность энергии по сравнению с DLP.

Соответствующая смола для каждого типа процесса отражает эта разница. Мономеры, предназначенные для печати SLA, требуют большей энергии для раскрытия их связей и начала процесса полимеризации.

3. Необходим этап отверждения после печати

Мгновенного воздействия ультрафиолетового света на жидкую смолу достаточно, чтобы смола «затвердела» и стала твердой, тем самым обеспечивая место соединения и структурную поддержку для следующий слой. Однако после завершения печати рекомендуется еще один этап отверждения, чтобы отпечаток мог достичь максимальной долговечности.

Большинство принтеров SLA и DLP поставляются в комплекте с УФ-камерой, специально предназначенной для постпечатного отверждения. Этот шаг можно сделать за пару часов в УФ-камере. Если у вас его нет, вы также можете вылечить его под солнечным светом, хотя для получения такого же качества результатов потребуется неделя или две..

Чем SLA и DLP отличаются от печати FDM?

1. Лучшее разрешение

Благодаря превосходной точности УФ-лазеров печать на основе смол считается высшим стандартом сложности и разрешения 3D-печати. По сравнению с филаментной печатью, печать SLA или DLP имеет гораздо более гладкую поверхность даже без какой-либо постпечатной обработки. 3D-печать на основе смолы идеально подходит для создания дизайнов с очень мелкими деталями или принтов, предназначенных для использования в качестве концептуальных моделей или шаблонов для формования.

2. Быстрее

Лазер, который движется, чтобы проследить рисунок поперечного сечения дизайна, работает быстрее, чем когда-либо могла бы быть громоздкая печатающая головка. В SLA-печати «печатающая головка» — это просто оптический дефлектор, практически не имеющий движущихся частей. Еще быстрее печать DLP, которая в основном не имеет движущихся частей и полагается только на серию светодиодов, которые переключаются между режимами включения и выключения. В любом случае печать на основе смолы может завершить работу такого же размера быстрее, чем любой принтер FDM.

3. Более однородные механические свойства

Отпечатки, сделанные с использованием технологии FDM, отличаются высокой анизотропностью, то есть их механические свойства различаются по разным осям. В частности, отпечатки FDM слабы по отношению к силам сдвига, действующим в направлении линий слоев, из-за обычно более слабого связывания слоев.

С другой стороны, механические свойства SLA и DLP значительно более равномерно по разным осям. Процесс отверждения обеспечивает более прочную адгезию между слоями, устраняя большинство проблем анизотропии. В этом отношении отпечатки SLA и DLP более похожи на детали, полученные литьем под давлением.

4. Трудно удалить опоры

Когда речь заходит о технологиях SLA и DLP, нет такой вещи, как композитная печать. Это означает, что если ваш дизайн требует поддерживающих структур, то эти структуры должны быть сделаны из той же смолы, что и остальная часть отпечатка. Хотя это дает преимущество создания очень прочных опорных структур, эти опоры также будет очень трудно удалить после завершения печати. Если вам нужны опоры для вашей конструкции, лучше иметь под рукой плоскогубцы и наждачную бумагу с крупным зерном, чтобы отшлифовать неровности, которые неизбежно останутся после удаления опор.

5. Склонность к короблению

УФ-отверждение — это особенно экзотермическая реакция, Это означает, что полимер будет сильно нагреваться после затвердевания. Это внезапное повышение температуры и последующее охлаждение — проблема, с которой должен быть знаком любой, кто когда-либо работал с принтерами FDM.

В случае печати SLA или DLP — лучший способ избежать каких-либо проблем. Проблемы с деформацией заключаются в том, чтобы спроектировать вашу печать таким образом, чтобы было минимальное накопление термического напряжения. Это можно сделать несколькими способами, и опытные дизайнеры, возможно, уже знают, как избежать острых углов или спроектировать стены с одинаковой толщиной на всем протяжении. Вы даже можете пойти дальше, добавив в свою конструкцию ребер или косынок, чтобы предотвратить любую деформацию из-за деформации.

6. Более дорогое

Одной из основных причин, по которой печать на основе полимеров уступила место FDM-печати, является ее относительно высокая стоимость. Хотя вы можете купить принтер FDM всего за 300 долларов, вам повезет найти принтер SLA или DLP, который стоит менее 1000 долларов. Фактически, настольные принтеры SLA от самых популярных брендов могут стоить не менее 3000 долларов.

Помимо высоких капиталовложений, жидкая смола, которая служит сырьем для SLA или DLP также намного дороже пластиковых нитей. По цене литрового флакона с жидкой смолой вы, вероятно, сможете купить катушку из PLA или ABS массой 1 кг, которой хватит на несколько десятков отпечатков. Между тем, ваша литровая бутылка со смолой, вероятно, будет полезна только для одной партии небольших отпечатков.

Высокие цены, связанные с печатью SLA и DLP, сделали ее устрашающей технологией для многих любителей 3D-печати. кому просто нужна установка, которая подходит для их дома или гаража. Также не помогает то, что существует всего несколько брендов, которые производят и продают настольные принтеры SLA или DLP.

Разница между SLA и DLP

Пока есть являются преимуществами и ограничениями, одинаковыми как для SLA, так и для DLP, есть также несколько ключевых отличий, о которых вы, возможно, захотите узнать, если вы планируете приобрести собственный принтер на основе смолы.

1. Печать DLP выполняется быстрее

Наиболее очевидное различие между SLA и DLP — это скорость печати. SLA-печать использует один луч УФ-лазера для отслеживания рисунка всего слоя перед переходом к следующему. Это ни в коем случае не медленный процесс, поскольку он занимает всего несколько секунд (или меньше секунды, в некоторых случаях), но он все равно значительно медленнее, чем печать DLP.

При печати DLP за один раз затвердевает весь слой. Это означает, что скорость печати DLP одинакова независимо от площади поперечного сечения каждого слоя. Если вам нужно напечатать несколько небольших объектов одновременно, на DLP-принтере это будет сделано намного быстрее, чем на SLA-принтере.

2. Печать SLA легче завершать

Как и следовало ожидать, превосходная скорость печати DLP имеет свою цену. Движение УФ-лазера во время SLA-печати создает идеально гладкие кривые, поскольку лазерная точка имеет форму круга. С другой стороны, светодиодные лампы, используемые в DLP-печати, излучают свет в виде квадратных пикселей. Хотя эти квадратные пиксели очень малы, артефакты, называемые вокселями, все же могут появляться, особенно на изогнутых поверхностях.

Когда дело доходит до печати DLP, вы можете думать о разрешении как о разрешении, аналогичном разрешению изображение на экране вашего компьютера. Доступны DLP-принтеры с разным разрешением; Принтеры с более высоким разрешением могут излучать пиксели меньшего размера, что приводит к более гладкой поверхности. У вас также есть возможность уменьшить размер вашего дизайна в пикселях, но это также означает уменьшение размера сборки.

Эта разница в разрешении между SLA и DLP-отпечатками подводит нас к сути этого Это означает, что отпечатки SLA имеют менее выраженные артефакты печати, которые необходимо обработать и отполировать. По сравнению с отпечатками FDM, печать DLP выглядит лучше, но вам все равно придется проделать дополнительную работу, чтобы сделать ее идеальной.

3. Принтеры SLA дороже и сложнее в обслуживании

Мы ‘ Мы упомянули, что современные DLP-принтеры больше не используют массив зеркал DMD, вместо этого выбирая панель со светодиодной подсветкой. Это улучшение сделало принтеры DLP дешевле и намного проще в обслуживании. Поскольку в нем нет движущихся частей, с DLP-принтером может возникнуть гораздо меньше проблем. В случае повреждения светодиодной панели ее можно просто заменить новой.

С другой стороны, подвижный дефлектор SLA-принтера обычно требует профессионального вмешательства для обслуживания и калибровки. То, как дефлектор преобразует дизайн слайсера в движения по осям X и Y, является очень важной частью процесса печати SLA, который требует обслуживания как со стороны оборудования, так и со стороны программного обеспечения. Оптический элемент, который направляет лазер в емкость со смолой, также необходимо регулярно чистить и проверять на предмет повреждений или признаков деформации.

Заключительные мысли

Хотя настольные принтеры FDM стали мейнстримом, другим технологиям 3D-печати еще предстоит наверстать упущенное с точки зрения популярности. Технологии печати на основе смолы, такие как SLA и DLP, возможно, являются лучшими кандидатами для того, чтобы наконец прорваться на рынок повседневной 3D-печати. Их несложно изучить, и они могут создавать 3D-отпечатки с гораздо лучшим качеством, чем даже лучшие FDM-принтеры.

Сегодня уже доступно несколько настольных принтеров SLA и DLP, поэтому размер оборудования больше не проблема. Самым большим препятствием, которое необходимо преодолеть этой технологии, является стоимость: при более высоких капитальных и текущих расходах не многие люди готовы инвестировать в принтер на основе смолы. Мы считаем, что это всего лишь вопрос времени, и очень интересно, что может предложить более широкое творческое сообщество, когда принтеры SLA и DLP наконец станут массовыми.

Внимание! Никогда не оставляйте 3D-принтеры без присмотра. Они могут представлять опасность для пожарной безопасности.
Оцените статью
futurei.ru
Добавить комментарий