FDM、DLP、SLA這些是什么呀,該怎么選擇啊,性能咋樣啊,這些問題,這里我就集中起來回答一下。當(dāng)然,這里我主要討論的是桌面級的。
先來說說基本的原理:
FDM:全稱叫“熔融沉積”技術(shù)(媽蛋真拗口),基本原理是通過加熱裝置將ABS、PLA等絲材加熱融化,然后通過擠出頭像擠牙膏一樣擠出來,一層一層堆積上去,最后成形。大家如果見過春蠶吐絲,就清楚了(我估計90后多半沒見過),類似的也是如此。蠶體內(nèi)含有絹絲蛋白質(zhì)的絹絲液,蠶用嘴擠壓吐出,一層一層環(huán)繞,這種液體凝固后就成了絲繭。
SLA:全稱叫“立體光固化成型”,基本原理是激光束在液態(tài)樹脂表面勾畫出物體的第一層形狀,然后制作平臺下降一定的距離(0.05-0.025mm之間),再讓固化層浸入液態(tài)樹脂中,如此反復(fù)。使用的樹脂是光敏樹脂,激光束照射后會形成固態(tài)。
DLP:全稱叫“數(shù)字光投影”技術(shù)。使用的耗材和SLA一樣,都是光固化樹脂。那和SLA有什么區(qū)別呢?為什么叫數(shù)字光投影呢?其實在機(jī)械結(jié)構(gòu)方面,DLP與SLA最大的不同在于,DLP用的是投影儀的數(shù)字光源(沒用用過投影儀?買一個試試,哈哈),SLA用的是激光頭。正因為如此,DLP一掃就是一片,SLA成形只能靠一個激光點。一些DLP機(jī)器還可以打多種材料,例如DLP200臺面可以打印多種材料,樹脂ABS亞克力。
再來說性能:
打印尺寸:
FDM的機(jī)器,在架構(gòu)上靈活多樣,有XYZ框架結(jié)構(gòu)的,有三角州結(jié)構(gòu)的,有機(jī)械手臂的,因此成形尺寸可以做得很小,也可以做得很大,大家看看這個機(jī)器,是不是很大啊?
但是問題也來了,大尺寸的FDM機(jī)器,往往會存在穩(wěn)定性不好,打印速度慢的問題。所以,沒有相當(dāng)強(qiáng)的技術(shù)實力的人或公司,是造不好大型FDM機(jī)的。
而SLA和DLP在成形原理上的限制,暫時就無法做出大型的機(jī)器,當(dāng)然,未來會有更好的,另當(dāng)別論。SLA理論上和FDM一樣可以做的無限大的尺寸,只不過速度會慢,SLA也是通過光軸移動來打印的。而DLP呢?如果做大的話,會犧牲精度,而SLA和FDM不會。
總之,在實際中,成形尺寸上:FDM > SLA ≈ DLP 。
成形精度:
3D打印機(jī)有XYZ三個軸來控制精度,Z軸是步進(jìn)電機(jī)精度,就是咱們說的層厚 ,這個精度FDM、DLP、SLA沒什么區(qū)別,因為買的都是市面上的步進(jìn)電機(jī),理論上最小可以到0.01MM。差別主要是在X、Y軸精度上。現(xiàn)目前,理論情況下DLP光斑精度最小只有0.1MM,SLA是0.2MM,F(xiàn)DM0.3MM。
那么,是不是三者的關(guān)系是:DLP > SLA > FDM呢?其實在實現(xiàn)中,還是有一定的差別。當(dāng)然,F(xiàn)DM是精度是最低的。
由于FDM是一層層通過擠出頭擠出耗材的,所以對機(jī)械結(jié)構(gòu)要求比較高,在精度上,目前還不是特別的好。臺階效應(yīng)比較明顯(就是一層一層的那個東西)。FDM主要是看噴頭,噴頭直徑越小精度越高,但是噴頭小了,也容易造成耗材堵塞,所以噴頭不是越小越好。
不同廠家FDM機(jī)器的臺階效應(yīng)對比。
而SLA和DLP機(jī)器呢,由于是光照成形,所以精度要高得多。
這是著名的美國FORM1的SLA機(jī)器打印效果
看看DLP的效果:
這是雪豹DLP機(jī)器的效果,這個就幾乎看不到臺階效應(yīng)了。
這是個喬克兄弟DLP機(jī)器的效果,相當(dāng)精美了。
剛才說了,在理論上,DLP > SLA。但在實際中,SLA > DLP。那么為什么DLP精度沒有SLA高呢,是因為DLP出來的光是扇形光,是有散射的,SLA是激光是近似一條直線,所以在精度上會優(yōu)于DLP。
總之,在精度上:SLA > DLP > FDM
再來看打印速度:
目前桌面級的FDM機(jī)器,打印速度最高的,還得算荷蘭的Ultimaker 2系列,官方數(shù)據(jù)是:可以調(diào)整至30 至 300 mm/s
而以FORM1 為代表的SLA機(jī)器,我沒找到具體參數(shù),但我們測試過一臺,比普通的FDM機(jī)器慢得多。原因是什么?因為它是靠激光點成形。
DLP機(jī)器,相對來說就快得多,一掃就是一大片。我們測試過一臺雪豹的機(jī)器,比FORM1快大概20倍。
總之,在打印速度上:DLP >= FDM > SLA
機(jī)器價格:
普遍的,F(xiàn)DM比SLA、DLP便宜,大多在2000千至2萬,當(dāng)然,進(jìn)口的FDM機(jī)器也很貴,像Ultimaker,Makerbot大多在2萬以上。
而SLA、DLP,因為精度高,可以廣泛用于工業(yè)用途,特別是珠寶商。比FDM機(jī)器貴得多。比如FORM1,在3萬左右,雪豹的DLP機(jī)器,官方報價是9800。喬克兄弟的DLP機(jī)器,算是準(zhǔn)工業(yè)級了,官方報價是8萬6,市面上其他廠商的DLP機(jī)器普遍是4萬以上。
總之,在價格上,桌面級的。SLA > DLP > FDM
耗材價格:
FDM機(jī)器現(xiàn)在比較普及,耗材相對便宜,一公斤ABS耗材在50至200元之間(取決于品質(zhì))
SLA和DLP的耗材比較貴,大概在一公斤光固化樹脂在400元至3000元之間(進(jìn)品的很比較貴)
總之,在耗材價格上。SLA ≈ DLP > FDM
綜上所述,桌面級的3D打印機(jī):
成形尺寸:FDM > SLA ≈ DLP
成形精度:SLA > DLP > FDM
機(jī)器價格:SLA > DLP > FDM
耗材價格。SLA ≈ DLP > FDM
至少買哪種機(jī)器合適,就根據(jù)自己的需求綜合考慮了。以上不對之處,請大家指教
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