如何选择工业3D打印机?可通过了解它的优缺点进行选择

文章来源:网络 人气:309发表时间:2021-07-30 14:23:26

  如今,工业3D打印机加速了创新,并为工程、制造、牙科、医疗保健、教育、娱乐、珠宝和听力学等各个行业的企业提供支持。工业3D打印机可以彻底改变企业,并降低生产成本和交货时间。

  工业3D打印技术以许多具体方式迅速成熟,跨越了打印质量、可靠性和成本结构的关键阈值。机械、材料和软件的最新进展使3D打印能够为更广泛的企业提供服务,使越来越多的公司能够使用以前仅限于少数高科技行业的工具。以下是如何选择最适合贵公司需求的方法。

  工业3D打印工艺

  工业3D打印可用于企业的各种应用,从原型到生产零件。这些技术包括熔融沉积建模 (FDM)、立体光刻 (SLA)和选择性激光烧结 (SLS)等。

  熔融沉积建模 (FDM)

  FDM,也称为熔融长丝制造 (FFF),是一种通过熔化和挤出热塑性长丝来构建部件的打印方法,打印机喷嘴将其逐层沉积在构建区域。FDM 是消费级最广泛使用的3D打印形式,受到业余爱好者3D打印机的推动。然而,工业FDM打印机也很受专业人士的欢迎。

  FDM的优点:FDM 适用于一系列标准热塑性塑料,例如 ABS、PLA 及其各种混合物。这导致进入和材料的低价格。FDM 最适合基本的概念验证模型和简单零件的低成本原型制作。

  FDM的缺点:与 SLA 或 SLS 等其他塑料工业3D打印技术相比,FDM 具有最低的分辨率和精度,这意味着它不是打印复杂设计或具有复杂特征的零件的最佳选择。更高质量的饰面需要劳动密集型和漫长的化学和机械抛光过程。一些工业FDM3D打印机使用可溶性支撑来缓解其中一些问题并提供更广泛的工程热塑性塑料,但它们的价格也很高。对于大型零件,FDM 打印也往往比 SLA 或 SLS 慢。

  立体光刻 (SLA)

  SLA 打印机使用激光在称为光聚合的过程中将液态树脂固化成硬化塑料。由于其高分辨率、精度和材料多功能性,SLA 是专业人士中最受欢迎的工艺之一。

  SLA的优点:SLA 部件具有所有塑料3D打印技术中最高分辨率和精度、最清晰的细节和最光滑的表面光洁度。SLA 的主要优势在于其多功能性;SLA 树脂配方具有广泛的光学、机械和热性能,可与标准、工程和工业热塑性塑料相匹配。

  对于需要严格公差和光滑表面的高度详细原型,以及模具、工装、图案、医疗模型和功能部件,SLA 是一个很好的选择。它还提供具有 238 摄氏度最高热变形温度的材料——这使其成为某些工程和制造应用的理想选择——以及最广泛的牙科和医疗应用生物相容性材料选择。

  SLA 的缺点:SLA 的多功能性比 FDM 略高,但它仍然比所有其他工业3D打印工艺更实惠。SLA树脂零件在打印后还需要进行后处理,包括零件清洗和后固化。

  选择性激光烧结 (SLS)

  SLS 打印机使用高功率激光来融合聚合物粉末的小颗粒。未熔化的粉末在打印过程中支撑零件,无需专用支撑结构,使 SLS 成为复杂机械零件的特别有效选择。SLS 能够生产具有出色机械性能的零件,因此成为工业应用中最常见的聚合物增材制造技术。

  SLS的优点:由于 SLS 打印不需要专用的支撑结构,因此非常适合复杂的几何形状,包括内部特征、底切、薄壁和负特征。使用 SLS 打印生产的零件具有出色的机械特性,其强度类似于注塑成型零件。

  SLS 最常见的材料是尼龙,这是一种流行的工程热塑性塑料,具有出色的机械性能。尼龙重量轻、强度高且柔韧,并且在冲击、化学品、热、紫外线、水和污垢方面具有稳定性。

  单件低成本、高生产率和成熟材料的结合使 SLS 成为功能原型设计工程师的热门选择,并且是用于有限运行或桥梁制造的注塑成型的具有成本效益的替代方案。

  SLS的缺点:SLS 的入门价格高于 FDM 或 SLA 技术。虽然尼龙是一种多功能材料,但 SLS 的材料选择也比 FDM 和 SLA 更有限。从打印机中取出的零件表面光洁度略显粗糙,需要对介质进行喷砂处理才能获得光滑的光洁度。

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