[工艺对比]SLA与SLS的区别
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3D打印材料 SLS和SLA的区别1. 使用的原材料及其特征SLS能采用尼龙粉、聚碳酸酷粉、丙烯酸类聚合物粉、聚氛乙烯粉、混有50%玻璃珠的尼龙粉、弹性体聚合物粉,以及陶瓷或金属与粘结剂的混合粉等多种材料,性能比较好; 而SLA只能采用液态光敏聚合物,且其性能不如热塑性塑料或热固性塑料。
2. 手板成型件精度SLA成型过程中的材料收缩率小于0.4%,而SLS成型过程中的材料收缩率高达 2%一4%。
因此,SLA能制作更精细的工件。
但是,SLA的成型件需作后固化处理,而且在工件中还会存在残余应力,所以尺寸稳定性不够好,经过一段时间之后,会发生附加收缩和蠕变,现在此情况己基本得到控制。
3.手板成型件的表面品质在SLS的烧结过程中,粉末材料(或其中的粘结剂)的温度刚达到熔化点,不能很好地流动并填充粉末颗粒之间的间隙,因此,成型件的表面比较疏松、粗糙,而SLA成型件的表面比较光滑。
4.成型件的机械加工性能SLS和SLA的成型件都可以进行机械加工,但是,多数技工认为SLS所用的热塑性材料比较好加工,能方便地进行铣、钻和攻丝,而加工SLA成型件时需小心处理,以防工件碎裂。
5.手板对环境的抵抗能力SLS成型件对环境(温度、湿度和化学腐蚀)的抵抗能力类似于热塑性材料;而SLA 成型件的抵抗能力则比较差,例如,用环氧基树脂成型的SLA工件易被湿气和化学品侵蚀,在38℃以上的环境中会软化而翘曲变形。
6.特征结构的清晰度就成型件的特征结构的清晰度而言,SLA比SLS好,然而,由于SLA成型时需要制作支撑结构,成型后又必须去除这些支撑,这会影响轮廓边缘处的清晰度。
7.当所需制件尺寸过大时,可以将三维模型分割成若干块,分别予以成型,然后将它们粘结成一个整体。
但是,SLS制件的粘结强度比SLA制件的好,这是因为SLS 制件的表面有许多孔隙,有利于粘胶的渗入。
另外,SLA对成型件的高度比较敏感。
这是因为,用此类机器制作工件时,成型每层截面之间的辅助时间比较长,所以工件愈高,层数愈多,辅助时间愈长,从而影响成型效率。
工业级SLS、SLA、FDM产品性能简要分析性能SLS(选择性激光烧结)SLA(光固化)FDM(热融溶)外观外观一般,有粉末感比较光滑,无明显痕迹在Z轴有比较规律的纹理力学性能力学性能优异,适合产品的结构验证,可以进行装配验证。
较脆,容易老化,适合外观验证。
在Z轴方向力学性能比较差材料应用材料多样化,理论上有固定熔点,可以制成粉末的材料通过激光都可以加工成型,目前可以应用的材料有10多种,随着材料的不断开发,未来材料会更多。
只能使用光敏材料(因为成型的原理是用紫外激光器,照射光敏树脂,通过光聚合反应成型)材料单一。
只能使用ABS,PLA等低熔点材料。
成型材料粉末液体线材耗材价格450/kg 1800/kg 450/kg 使用成本一般较高一般使用环境常温24小时开空调常温成型精度取决于粉末颗粒大小,铺粉层厚,激光光斑大小,一般在±0.1mm 成型精度在±0.1mm 成型精度较低,产品在成型过程中容易变形是否需要支撑无需设计支撑需要设计支撑,后续需要手工把支撑处理掉,并进行二次固化处理需要设计支撑,需要进行支撑处理工艺工业应用小批量生产,和样品制造样品制造样品制造应用领域工业化生产,研发,偏重结构件工业研发,偏重外观件个人消费RP工艺精度表面质量材料价格材料利用率运行成本生产效率产品应用SLA 好好较贵接近80% 较高一般外观手板的样品验证SLS 好一般一般接近100% 一般高可以直接做终端产品,外观和功能性手板FDM 较差较差便宜接近70% 较低较低样品验证。
3D打印技术:SLA、FDM、SLS等技术的特点和应用对比分析随着科技的不断进步,3D打印技术已经成为当今的热门话题。
3D 打印技术通过将数字文件转化为物理对象,为生产和创新带来了巨大的便利。
目前市面上主流的3D打印技术有多种,其中最常见的技术包括SLA、FDM、SLS等。
本文将对这三个技术进行详细的对比分析。
一、SLA技术1.概念SLA是“光固化成型”,该技术是将纯液态光敏树脂涂覆在建模台上,然后利用UV激光束逐层固化,最后形成物体。
2.特点SLA技术的最大特点就是可以制作非常精细的模型,可以达到0.025mm的高精度,因此广泛应用于珠宝、艺术品、模型制作等领域。
SLA吸收材料的能力也很强,可以在有限的时间内生产大批量的模型。
3.应用SLA技术可以应用于复杂的3D打印模型,从家用电器的零件到医疗器械,都可以使用SLA技术,目前3D打印领域最成熟的技术之一。
二、FDM技术1.概念FDM是较常用的3D打印技术,该技术是通过将熔化的热塑性材料挤出喷嘴,然后通过精确控制的机器臂逐层叠加,最终形成物体。
2.特点FDM技术可以使用广泛的材料,如ABS、PLA、PVA等,因此可以制作出各种不同材质的物体。
此外,FDM技术可以使用废旧材料进行打印,具有环保节能的特征。
FDM技术的价格也比其他技术便宜,因此普及率很高。
3.应用FDM技术主要应用于制作机械零件、人造器官、模型等等。
FDM技术可以制作出高度精确的物体,而且速度快、方便实用,是3D打印领域的常用技术。
三、SLS技术1.概念SLS是“选择性激光烧结”,该技术是利用激光束烧结聚合性形式的粉末,从而在建模台上形成模型。
2.特点SLS技术适用范围广,可以使用多种不同的粉末材料进行打印,如聚酰胺、耐热材料、金属、陶瓷和玻璃等,可以制作非常大的物体。
SLS技术还可以制作出复杂的内部结构和薄壁结构,同时具有较高的强度和耐磨性。
3.应用SLS技术主要应用于制作模型、人工骨骼等各种半成品。
常见三种3D打印技术:FDM、SLS、SLA技术原理FDM打印技术技术原理:FDM(Fused Deposition Modeling,熔融沉积)。
FDM熔融层积成型技术是将丝状的热熔性材料加热融化,同时三维喷头在计算机的控制下,根据截面轮廓信息,将材料选择性地涂敷在工作台上,快速冷却后形成一层截面。
一层成型完成后,机器工作台下降一个高度(即分层厚度)再成型下一层,直至形成整个实体造型。
常见三种3D打印技术:FDM、SLS、SLA技术原理FDM技术的优点:1)操作环境干净、安全,材料无毒,可以在办公室、家庭环境下进行,没有产生毒气和化学污染的危险。
2)无需激光器等贵重元器件,因此价格便宜。
3)原材料为卷轴丝形式,节省空间,易于搬运和替换。
4)材料利用率高,可备选材料很多,价格也相对便宜。
FDM技术的缺点:1)成形后表面粗糙,需后续抛光处理。
最高精度只能为0.1mm。
2)速度较慢,因为喷头做机械运动。
3)需要材料作为支撑结构。
SLS打印技术技术原理:SLS(Selective Laser Sintering,粉末材料选择性激光烧结)。
该技术采用铺粉将一层粉末材料平铺在已成型零件的上表面,并加热至恰好低于该粉末烧结点的某一温度,控制系统控制激光束按照该层的截面轮廓在粉层上扫描,使粉末的温度升到熔化点,进行烧结并与下面已成型的部分实现粘结。
一层完成后,工作台下降一层厚度,铺料辊在上面铺上一层均匀密实粉末,进行新一层截面的烧结,直至完成整个模型。
常见三种3D打印技术:FDM、SLS、SLA技术原理SLS技术的优点:1)可用多种材料。
其可用材料包括高分子、金属、陶瓷、石膏、尼龙等多种粉末材料。
特别是金属粉末材料,是目前3D打印技术中最热门的发展方向之一。
2)制造工艺简单。
由于可用材料比较多,该工艺按材料的不同可以直接生产复杂形状的原型、型腔模三维构建或部件及工具。
3)高精度。
一般能够达到工件整体范围内(0.05-2.5)mm的公差。
3D打印技术:SLA、FDM、SLS等技术的特点和应用对比分析3D打印技术的发展已经取得了显著的成就,现在市面上有多种不同的3D打印技术,如SLA(光固化)、FDM(熔融沉积建模)和SLS (选择性激光烧结)等。
这些技术各自具有自己的特点和应用,本文将对它们进行详细的分析和比较。
一、SLA(光固化)技术SLA(Stereo Lithography Apparatus)是一种利用紫外线激光固化光敏树脂来进行3D打印的技术。
在SLA打印中,紫外线激光照射到光敏树脂表面,树脂在紫外线激光的作用下进行固化,一层一层地堆积,从而构建出3D打印模型。
SLA技术的特点:1.高精度:由于SLA技术采用激光光束对光敏树脂进行点对点的固化,因此该技术打印出的模型具有很高的精度和表面光滑度。
2.高速度:SLA技术在固化光敏树脂时只需要进行点对点的激光照射,因此打印速度较快。
3.适用于小批量生产:由于SLA技术具有高精度和高速度的特点,因此适用于小批量生产,尤其是一些需要高精度模型的领域,如医疗、汽车、航空航天等。
4.材料多样性:SLA技术使用的光敏树脂种类繁多,可以根据不同的需求选择不同性能的光敏树脂进行打印,可以满足不同行业的需求。
SLA技术的应用:1.医疗领域:SLA技术可以打印出高精度的医疗模型,用于手术模拟、人体组织重建等领域。
2.工程领域:SLA技术可以打印出高精度的工程模型,用于产品设计、样机制作等领域。
3.艺术领域:SLA技术可以打印出艺术品模型,用于雕塑、装饰等领域。
二、FDM(熔融沉积建模)技术FDM(Fused Deposition Modeling)是一种利用熔化的热塑性材料进行3D打印的技术。
在FDM打印中,熔融的热塑性材料从喷嘴中挤出,通过移动喷嘴进行层层堆积,从而构建出3D打印模型。
FDM技术的特点:1.低成本:FDM技术使用的材料相对较为便宜,因此成本较低。
2.材料多样性:FDM技术使用的热塑性材料种类繁多,可以根据不同的需求选择不同性能的材料进行打印。
、SLA LOM SLS, FDM 3DP技术的主要特点和比较;在快速成型领域里主要的技术包括:SLA LOM SLS、LOM及3DP等工艺技术,而这几种工艺又各有千秋,接下来就看一下这几种工艺的优缺点及比较:1、SLA光敏树脂选择性固化是采用立体雕刻(Stereolithography )原理的一种工艺,简称SLA是最早出现的一种快速成型技术。
在树脂槽中盛满液态光敏树脂,它在紫外激光束的照射下会快速固化。
成型过程开始时,可升降的工作台处于液面下一个截面层厚的高度,聚焦后的激光束,在计算机的控制下,按照截面轮廓的要求,沿液面进行扫描,使被扫描区域的树脂固化,从而得到该截面轮廓的树脂薄片。
然后,工作台下降一层薄片的高度,以固化的树脂薄片就被一层新的液态树脂所覆盖,以便进行第二层激光扫描固化,新固化的一层牢粘结在前一层上,如此重复不已,直到整个产品成型完毕。
最后升降台升出液体树脂表面,取出工件,进行清洗、去处支撑、二次固化以及表面光洁处理等。
光敏树脂选择性固化快速成型技术适合于制作中小形工件,能直接得到树脂或类似工程塑料的产品。
主要用于概念模型的原型制作,或用来做简单装配检验和工艺规划。
光固化成型(SLA)优点如下:(1)尺寸精度高。
SLA原型的尺寸精度可以达到土。
(2)表面质量好。
虽然在每层固化时侧面及曲面可能出现台阶,但上表面仍可以得到玻璃状的效果。
(3)可以制作结构十分复杂的模型。
(4)可以直接制作面向熔模精密铸造的具有中空结构的消失型。
SLA的缺点:(1)尺寸的稳定性差。
成型过程中伴随着物理和化学变化,导致软薄部分易产生翘曲变形,因而极大地影响成型件的整体尺寸精度。
(2)需要设计成型件的支撑结构,否则会引起成型件的变形。
支撑结构需在成型件未完全固化时手工去除,容易破坏成形性。
(3)设备运转及维护成本高。
由于液态树脂材料和激光器的价格较高,并且为了使光学元件处于理想的工作状态,需要进行定期的调整和维护,费用较高。
3D打印技术:SLA、FDM、SLS等技术的特点和应用对比分析3D打印技术已经在多个领域取得了广泛应用,例如医疗、航空航天、汽车、工业制造等。
其中,SLA(StereoLithography)技术、FDM (Fused Deposition Modeling)技术、SLS(Selective Laser Sintering)技术是三种常见且应用广泛的技术。
本文将对这三种技术的特点和应用进行对比分析,以便更好地了解它们的优劣。
1. SLA技术SLA技术是一种利用光固化树脂的三维打印技术,通过使用紫外线激光照射在光敏树脂表面,将树脂固化成固体物体。
SLA技术的特点有:-高精度:由于激光精确照射在树脂表面,SLA技术可以实现非常高的精度和表面光滑度。
-材料多样性:SLA技术可以使用不同材质的光敏树脂,可以实现多种功能性的零件制造。
-成型速度较慢:由于要使用激光逐层固化树脂,SLA技术的成型速度相对较慢。
SLA技术的应用范围非常广泛,主要包括医疗领域中的生物医学模型制造、工业设计中的样机打印、珠宝设计中的模具制作等领域。
2. FDM技术FDM技术是一种利用熔融式塑料丝进行层层堆积的三维打印技术,通过加热喷嘴将塑料丝熔化后挤出,通过控制喷嘴的运动路径实现物体的制造。
FDM技术的特点包括:-较低的成本:相比其他技术,FDM技术的设备和材料成本相对较低。
-制造速度快:FDM技术可以实现较快的成型速度,适用于批量定制生产。
-材料种类丰富:FDM技术可以使用多种不同材质的塑料丝,可以满足不同领域的需求。
FDM技术的应用范围包括汽车领域的零部件制造、航空航天领域的样机验证、工业制造中的快速定制等领域。
3. SLS技术SLS技术是一种利用激光烧结粉末材料进行层层堆积的三维打印技术,通过使用激光将粉末材料局部烧结固化,形成物体的过程。
SLS技术的特点有:-可制造复杂结构:SLS技术可以实现复杂结构的制造,适用于精细零件制作。
3D打印技术:SLA、FDM、SLS等技术的特点和应用对比分析3D打印技术的快速发展已经改变了传统制造业的格局,各种不同的3D打印技术应运而生,在这些技术中,SLA、FDM和SLS是应用最为广泛的,各自具有自身独特的特点和应用。
本文将对这三种技术进行比较分析,以便读者能更好地了解它们的优缺点以及应用领域。
1. SLA(光固化3D打印技术)SLA是一种通过光敏树脂材料的光固化来实现零件制造的技术。
在SLA打印中,光固化树脂通过激光光束或UV光固化灯照射,将液体材料逐层固化成固体结构,从而实现3D打印。
特点:- SLA打印精度高,可打印出细小的细节和曲线;-制造的零件密度高,尺寸精确,表面光滑;-材料种类多,可选用透明、硬质和柔软材料等;-适用于制造模型、原型、珠宝等精细零件。
应用:-工程原型制作;-珠宝、手表等奢侈品设计与制造;-医疗行业的模型、器械等制造。
2. FDM(熔融沉积建模技术)FDM是一种利用熔融塑料丝材料层层积累而成的3D打印技术。
在FDM打印中,热塑性聚合物材料通过喷嘴加热熔化后,由机器按照程序设计的路径进行沉积成型。
特点:- FDM打印速度快,制造成本低;-可选材料种类多,包括ABS、PLA、PETG等;-零件结构强度高,适用于功能性部件制造;-可批量生产,适用于器械、工业设计等领域。
应用:-工业制造中的功能基础部件;-制造耐热、耐腐蚀功能零件;-教育领域的原型制作。
3. SLS(选择性激光烧结技术)SLS是一种通过激光照射可熔性粉末材料层层烧结而形成零件的3D打印技术。
在SLS打印中,通过激光照射将粉末材料烧结成型,无需支撑结构,制造出的零件具有良好的强度和表面质量。
特点:- SLS打印具有很高的制造自由度,支撑结构可避免;-零件强度高,可承受较大的载荷;-可使用多种工程级材料,如尼龙、PA12等;-适合于小批量或定制化零件制造。
应用:-汽车、航空航天等领域的功能零部件制造;-医疗领域的人造假体、手术模型等制造;-艺术创作和设计制造。
SLS(选择性激光烧结)选择性激光烧结的特点发明于1989年;比SLA要结实的多,通常可以用来制作结构功能件;激光束选择性地熔合粉末材料:尼龙、弹性体、未来还有金属;优于SLA的地方:材料多样且性能接近普通工程塑料材料;无碾压步骤因此Z向的精度不容易保证好;工艺简单,不需要碾压和掩模步骤;使用热塑性塑料材料可以制作活动铰链之类的零件;成型件表面多粉多孔,使用密封剂可以改善并强化零件;使用刷或吹的方法可以轻易地除去原型件上未烧结的粉末材料。
选择性激光烧结选择性激光烧结(SLS)于1989年被发明。
材料特性比光固化成型(SLA)工艺材料优越。
多种材料可选而且这些材料接近热塑性塑料材料特性,如PC,尼龙或者添加玻纤的尼龙。
如图所示,SLS机器包括两个粉仓,位于工作台两边。
水平辊将粉末从一个粉仓,穿过工作区间推到另一个粉仓。
之后激光束逐步描绘整个层。
工作台下降一个层高的厚度,水平辊从相反方向移回。
如此往复直到整个零件烧结完毕。
选择性激光烧结快速自动成型(SLS—Rapid Prototyping)技术是先进制造技术的重要组成部分,它集成了CAD技术、数控技术、激光技术和材料技术等现代技术成果。
与传统制造方法不同,快速成型制造从零件的CAD模型出发,通过软件分层和数控成型系统,用激光束或其它方法将材料堆积而形成实体零件。
即将复杂的三维制造转化成一系列的二维制造的叠加,因而可以在不用模具和传统刀具的条件下生成几乎任意形状的零部件,极大地提高了生产效率和制造柔性。
虽然由于成型材料的不同,成型件的强度和精度较低,很难直接作为最终零件或模具使用,但可以作为样件或模具的母模使用。
当然直接制造模具的快速成型设备也有了初步的发展,本文重点讲述的是快速成型制造模具母模的技术。
快速成型制模技术可以大大降低制模的成本,缩短模具的制造周期,增强产品的市场竞争力。
目前该技术已经广泛应用于航空航天、汽车摩托车、科学研究、医疗、家电等领域。
[工艺对比]SLA与SLS的区别
1.使用的原材料及其特征
SLS能采用尼龙粉、聚碳酸酷粉、丙烯酸类聚合物粉、聚氛乙烯粉、混有50%玻璃珠的尼龙粉、弹性体聚合物粉,以及陶瓷或金属与粘结剂的混合粉等多种材料,性能比较好; 而SLA只能采用液态光敏聚合物,且其性能不如热塑性塑料或热固性塑料。
2. 手板成型件精度
SLA成型过程中的材料收缩率小于0.4%,而SLS成型过程中的材料收缩率高达 2%一4%。
因此,SLA能制作更精细的工件。
但是,SLA的成型件需作后固化处理,而且在工件中还会存在残余应力,所以尺寸稳定性不够好,经过一段时间之后,会发生附加收缩和蠕变,现在此情况己基本得到控制。
3.手板成型件的表面品质
在SLS的烧结过程中,粉末材料(或其中的粘结剂)的温度刚达到熔化点,不能很好地流动并填充粉末颗粒之间的间隙,因此,成型件的表面比较疏松、粗糙,而SLA成型件的表面比较光滑。
4.成型件的机械加工性能
SLS和SLA的成型件都可以进行机械加工,但是,多数技工认为SLS所用的热塑性材料比较好加工,能方便地进行铣、钻和攻丝,而加工SLA成型件时需小心处理,以防工件碎裂。
5.手板对环境的抵抗能力
SLS成型件对环境(温度、湿度和化学腐蚀)的抵抗能力类似于热塑性材料;而SLA 成型件的抵抗能力则比较差,例如,用环氧基树脂成型的SLA工件易被湿气和化学品侵蚀,在38℃以上的环境中会软化而翘曲变形。
6.特征结构的清晰度
就成型件的特征结构的清晰度而言,SLA比SLS好,然而,由于SLA成型时需要制作支撑结构,成型后又必须去除这些支撑,这会影响轮廓边缘处的清晰度。
7.当所需制件尺寸过大时,可以将三维模型分割成若干块,分别予以成型,然后将它们粘结成一个整体。
但是,SLS制件的粘结强度比SLA制件的好,这是因为SLS 制件的表面有许多孔隙,有利于粘胶的渗入。
另外,SLA对成型件的高度比较敏感。
这是因为,用此类机器制作工件时,成型每层截面之间的辅助时间比较长,所以工件愈高,层数愈多,辅助时间愈长,从而影响成型效率。
8.手板制作支排结构
如前所述,SLA成型时必须设计和制作专门的支撑结构;而SLS成型时,围绕制件的粉末就构成了支撑,所以无需专门的支撑结构,这不但简化了设计、制作过程,而且不会由于需要去除支撑结构而影响制件表面的品质。
9.手板可观性
一般来说,SLA成型件有较光洁的表面、较高的尺寸精度,因此可观性较好。
但是, SLS成型件的强度较好,在向用户展示时,不易损坏。
10.用于检测的性能
从形状、尺寸和装配检测而言,SLA成型件有较好的性能;然而对于功能检测来说,由于工件必须承受一定的机械负荷或热负荷,或者必须置于潮湿、
有化学腐蚀的环境之中,因此SLS成型件有较好的性能。
11.用作复制原型母体
快速成型件通常可作为母体,据此来复制硅橡胶模、环氧树脂模或石膏模等。
由于SLA 成型件有较光洁的表面、较好的尺寸精度和精细特征,因此适合用作复制原型母体。
12.直接侧作模具的性能
SLS可烧结陶瓷或金属与粘结剂的混合粉,并通过后续处理得到陶瓷或金属模具;可以用SLA成型失蜡铸造用蜡的压型,但是很难直接制作其他要求较高的模具。
说明:
SLA(光固化成型法)(Stereo lithography Appearance)快速成形系统的原理用特定波长与强度的激光聚焦到光固化材料表面,使之由点到线,由线到面顺序凝固,完成一个层面的绘图作业,然后升降台在垂直方向移动一个层片的高度,再固化另一个层面.这样层层叠加构成一个三维实体。
SLS(激光选区烧结法)(Selective Laser Sintering)快速成形系统的原理选择性激光烧结是采用激光有选择地分层烧结固体粉末,并使烧结成型的固化层层层叠加生成所需形状的零件。
其整个工艺过程包括CAD模型的建立及数据处理、铺粉、烧结以及后处理等。