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2020-04-27
3D打印也稱為增材制造。它是一種基于數(shù)字模型文件的通用技術(shù)，它使用粉末狀的金屬或非金屬以及其他粘合材料通過逐層打印來構(gòu)造對象。3D打印機將對數(shù)字模型進行切片，然后讓打印頭根據(jù)預設軌跡將材料重復放置在印刷板上，并融合連續(xù)的材料層，直到最終形成三維模型。熔融沉積技術(shù)（FDM）和光固化技術(shù)（SLA）是當前市場上最常見的兩種3D打印技術(shù)。由于這兩種技術(shù)的悠久歷史，專業(yè)人員和業(yè)余愛好者在聯(lián)系3D打印機時通常都將這兩種技術(shù)用作輸入選項，因此它們也是目前最成熟的3D打印技術(shù)。無論是用于原型設計，模型展示還是一般零件制造，盡管兩者都可以為用戶打印相對相似的零件，但在實際生產(chǎn)過程中如何選擇最合適的3D工藝和材料仍然需要注意許多細節(jié)。讓我們比較一下這兩個過程的優(yōu)缺點以及何時使用它們。
FDM技術(shù)的3D打印機的工作原理是將熔融的熱塑性塑料擠出到3D打印平臺上，并逐層放置，直到形成最終的3D模型。使用FDM技術(shù)的3D打印機材料有很多類型，從更常見的ABS，PLA到摻有各種增強粉末的復合材料，使得FDM3D打印機的應用領(lǐng)域非常廣泛。同時，由于采用開源FDM技術(shù)，風扇還可以自定義3D打印機，以便可以根據(jù)不同的需求更改打印設置和硬件配件，以適應更多特殊情況的使用。SLA技術(shù)的3D打印機使用UV激光或投光器連續(xù)跟蹤對象的每個切片層，將光敏樹脂層固化為硬化的塑料，直到形成最終的3D模型。
FDM技術(shù)優(yōu)勢
FDM3D打印機的體積比SLA打印機大。除了對大型實用零件和模型進行原型制作和印刷外，他們還可以執(zhí)行小批量制造任務。單一類型的3D打印材料通常具有低電阻，低摩擦，高強度和一定的耐腐蝕性，而復合材料通常是指主要材料中包含增強材料粉末或短切纖維混合物的材料，例如聚碳酸鹽和碳纖維罐。打印出更堅固，更輕和尺寸穩(wěn)定的零件。FDM3D打印范圍從模型顯示器，汽車小零件到航空航天工裝夾具，使其成為需要機械功能和性能的對象的更佳選擇。一些FDM3D打印機具有高精度的打印特性，因此被打印部件的表面光滑且均勻，可以滿足使用和測試的一般要求。
FDM技術(shù)的缺點
常規(guī)的FDM3D打印機由于打印分辨率低，有時會出現(xiàn)在打印對象的表面上的分層狀態(tài)，也稱為“羅紋”。這需要對零件進行額外的拋光和打磨，從而獲得較高的表面光潔度。通常，F(xiàn)DM3D打印過程也容易出現(xiàn)溫度波動，這會導致熱塑性長絲材料的冷卻速度變慢/變快，并導致表面分層。常見的問題是故障和零件翹曲。
3D打印機在打印過程中同時使用多個內(nèi)部組件。打印頭，擠出系統(tǒng)或熱端組件的任何問題都會在打印過程中引起問題。因此，在準備和切片3D模型時，需要特別注意打印設置，以及硬件和材料規(guī)格對實際3D打印對象的潛在影響。
光固化技術(shù)（SLA）
SLA技術(shù)優(yōu)勢
SLA3D打印可以達到至少25微米的分辨率，從而實現(xiàn)光滑，細致的表面處理，F(xiàn)DM無法匹敵表面細節(jié)，并且傳統(tǒng)的注射成型零件的外觀相似。它最適合用于產(chǎn)品展示或概念模型制作，有機結(jié)構(gòu)，具有復雜幾何形狀的零件，小雕像和其他獨特風格的產(chǎn)品原型。由于將UV激光器用作數(shù)據(jù)校準組件，因此SLA3D打印機的打印錯誤較小。這是因為在層融合過程中沒有熱膨脹，因此非常適合于打印高精度模型，例如珠寶，醫(yī)療植入物，復雜的建筑模型和其他小零件。
SLA技術(shù)的缺點
由于固化樹脂材料的脆性，只能將工程級SLA樹脂配方應用于受到機械應力或循環(huán)載荷的零件。除此之外，大多數(shù)標準樹脂都非常適合用于展示目的的精細，高表面光潔度的產(chǎn)品模型。當前，就強度和機械性能而言，市場上沒有可與聚碳酸酯，尼龍或其他強力FDM材料相比的SLA樹脂材料。另外，3D打印樹脂材料成本更高。與FDM3D打印機相比，它們的構(gòu)建尺寸要小得多，并且不適合小批量生產(chǎn)操作。
如何合理使用兩種技術(shù)？
FDM和SLA具有各自的優(yōu)缺點，可用于完成不同的任務或與多組件裝配構(gòu)造結(jié)合使用。如果要制作具有精細表面的顯示設計模型，則SLA是更好的選擇。FDM將更適合主要需要從設計和制造到后期小批量生產(chǎn)的零件制造。
