Alegerea tehnologiei depinde de funcția piesei, de numărul de bucăți necesare, de suprafața dorită și de bugetul disponibil. Noi lucrăm numai cu SLS, aspect de care vă rugăm să țineți cont. Am încercat să descriem corect și celelalte tehnologii. Dacă piesa se potrivește mai bine cu alt proces, este preferabil să aflați acest lucru înainte de comandă.
Cum funcționează fiecare tehnologie
FDM (extrudare de filament)
Un cap încălzit topește un filament de plastic și îl depune în linii, strat peste strat. Pentru porțiunile în consolă are nevoie de suporturi tipărite, care se îndepărtează ulterior. Straturile se lipesc între ele doar prin topire parțială. Din acest motiv, legătura dintre straturi este punctul slab al piesei, iar pe axa Z o piesă FDM se rupe mai ușor decât în plan.
SLA (stereolitografie)
O rășină lichidă se întărește strat cu strat sub o sursă de lumină UV. Piesa se construiește pe suporturi, apoi se spală și se post-polimerizează. Dintre cele 4 tehnologii, SLA dă cele mai fine detalii și cea mai netedă suprafață. Materialul este însă o rășină termorigidă, spre deosebire de termoplasticele folosite la FDM și SLS, iar comportamentul ei mecanic depinde mult de formula aleasă.
SLS (sinterizare selectivă cu laser)
Un laser topește selectiv un strat subțire de pulbere de polimer, de obicei poliamidă (PA12, PA11), dar și TPU sau polipropilenă. Pe imprimantele Formlabs Fuse stratul are 110 µm. Pulberea nesinterizată rămâne în jurul piesei și o susține, deci nu există suporturi. Piesele se pot așeza unele peste altele în toată camera de construcție.
MJF (Multi Jet Fusion, HP)
MJF folosește tot pulbere și nici această tehnologie nu necesită suporturi. În loc de laser, un cap de imprimare depune pe fiecare strat un agent de fuziune negru, care absoarbe infraroșul, și un agent de detaliere pe contur. Apoi lămpi cu infraroșu încălzesc tot stratul deodată, iar pulberea se topește doar unde a primit agent de fuziune. Stratul are de obicei 80 µm. Din cauza agentului, piesele ies gri închis și de obicei sunt vopsite negru.
Comparație pe criterii
| Criteriu | FDM | SLA | SLS | MJF |
|---|---|---|---|---|
| Suporturi | Da | Da | Nu | Nu |
| Material | Termoplastice în filament (PLA, PETG, ABS, ASA, PC, nylon, compozite) | Rășini fotopolimerizabile | PA12, PA11, variante ranforsate cu sticlă sau fibră de carbon, TPU, PP | PA12, PA11, PA12 cu sticlă, TPU, PP |
| Suprafață | Linii de strat vizibile | Netedă, aproape lucioasă | Mată, ușor granulată | Mată, ușor granulată |
| Comportament pe Z | Vizibil mai slab | Aproape uniform | Ceva mai slab decât în XY | Ceva mai slab decât în XY |
| Culoare | Orice culoare de filament | Depinde de rășină, inclusiv transparent | Gri sau alb, se vopsește | Gri închis, de obicei vopsit negru |
| O piesă simplă, unicat | Cel mai ieftin | Mediu | Mediu spre scump | Mediu spre scump |
| Serii de zeci sau sute | Lent, piesă cu piesă | Limitat de platformă | Eficient, camera se umple în 3D | Eficient, camera se umple în 3D |
Când FDM este alegerea potrivită
Pentru un suport simplu, o cutie sau o piesă de test folosită o singură zi, FDM este de obicei varianta cea mai ieftină. Pentru piese mari și pline, o imprimantă FDM cu volum mare poate fi mai ieftină decât SLS. Gama de filamente este foarte largă și include materiale pe care noi nu le oferim, cum sunt ASA pentru exterior sau policarbonatul. Dacă aveți deja o imprimantă FDM în birou și piesa nu este solicitată pe axa Z, vă recomandăm să o tipăriți acolo.
FDM nu se potrivește când piesa are canale interne, clipsuri care trebuie să se îndoaie în toate direcțiile, pereți subțiri sau geometrie care ar necesita multe suporturi greu de îndepărtat. Nici pentru 200 de bucăți identice nu este o alegere bună, deoarece timpul de printare se adună piesă cu piesă.
Când este preferabil SLA
SLA dă rezultate mai bune la suprafață și la detaliile fine. Într-un studiu Formlabs de comparare a suprafețelor, cea mai netedă suprafață măsurată pe o piesă SLA a avut Ra de 0,5 µm, în timp ce piesele SLS din PA12, sablate, au avut între aproximativ 8 și 16 µm, în funcție de față. Pentru machete de aspect, piese transparente, matrițe pentru turnare, piese cu text mic sau detalii sub 0,5 mm, SLA este alegerea mai bună.
În schimb, rășinile standard sunt mai casante decât nylonul, iar proprietățile unor rășini se schimbă în timp la lumină și căldură. Există rășini tehnice (tenace, rezistente la temperatură, flexibile), dar fiecare reprezintă un compromis separat. Suporturile lasă și urme care trebuie șlefuite manual.
Asemănări și diferențe între SLS și MJF
SLS și MJF sunt mai asemănătoare decât par din prezentările producătorilor. Amândouă folosesc pulbere și nu au nevoie de suporturi. La amândouă piesele se pot așeza pe toată înălțimea camerei de construcție, iar piesele din PA12 au proprietăți mecanice comparabile. În același studiu Formlabs, rugozitatea pieselor MJF din PA12 a variat între 4,1 și 20,9 µm, iar a celor SLS între 8,0 și 16,4 µm, deci intervalele se suprapun.
Diferențele dintre ele țin mai ales de aspecte practice.
- Culoarea. Agentul de fuziune este negru, deci piesele MJF obișnuite sunt gri închis și se vopsesc negru. În SLS, PA12 iese gri, iar PA12 White iese alb și se poate vopsi în culori deschise.
- Volumul de producție. Sistemele MJF industriale sunt construite pentru volume mari. Pentru mii de piese identice pe lună, un furnizor MJF mare poate avea un preț pe piesă mai bun.
- Materialele. Gama diferă de la un producător la altul și de la un furnizor la altul, de aceea verificați dacă materialul de care aveți nevoie este disponibil pe tehnologia aleasă. Noi oferim, de exemplu, PA11 CF, o poliamidă cu fibră de carbon.
Dacă aveți deja un furnizor MJF de care sunteți mulțumit pentru piese din PA12, nu există un motiv tehnic important pentru a-l schimba. În acest caz, criteriile de alegere sunt termenul de livrare, comunicarea cu furnizorul și distanța până la atelier.
Întrebări de clarificat înainte de alegere
- Piesa trebuie să reziste mecanic sau are doar rol de machetă de aspect? Pentru aspect este potrivit SLA, iar pentru funcție SLS, MJF sau o piesă FDM bine dimensionată.
- Ce suprafață este necesară? Dacă piesa trebuie să fie netedă la atingere fără post-procesare, SLS nu este prima alegere.
- La ce temperatură și sarcină lucrează? PA12 are o temperatură de deformare sub sarcină de 87 °C la 1,8 MPa. Pentru temperaturi mai mari sunt necesare variantele ranforsate.
- Câte bucăți sunt necesare acum și câte pe an?
- Piesa are geometrie internă, canale sau componente care trebuie să se miște gata asamblate? Pentru astfel de piese, tehnologiile cu pulbere au un avantaj clar.
Când nu recomandăm SLS
- Piese transparente sau lucioase fără post-procesare.
- Detalii mai fine de 0,8 mm la știfturi sau 1 mm la găuri.
- Plăci mari și plate, care se pot curba la răcire, mai ales din PA11, TPU sau PP.
- Piese care cer clasificare de ignifugare V-0, pentru că materialele noastre actuale sunt UL 94 HB.
- Suporturi simple, unicat, pe care le puteți tipări intern pe o imprimantă FDM.
Dacă nu este clar ce tehnologie să alegeți, trimiteți-ne piesa și descrieți funcția ei. Dacă SLS nu este potrivit, vă vom spune.
Limitele de proiectare în SLS sunt descrise în ghidul de proiectare pentru SLS, iar pentru materiale vă recomandăm să începeți cu PA12. Exemple de piese găsiți la prototipuri funcționale. Când fișierul este gata, îl puteți trimite pentru ofertă.