Сравнение технологий 3D-печати: SLA, DLP и PµSL

22 мая 2023 г.

Prototype Projects Ltd пишет... в отличие от большинства бюро быстрого прототипирования, у нас есть пять различных технологий 3D-печати. Вы можете подумать, что это чрезмерно, но логика в том, что ни одна технология не может удовлетворить требования каждой детали. Три имеющиеся у нас технологии, а именно SLA, DLP и PµSL, используют свет для отверждения жидких фотополимерных смол, называемого фотополимеризацией. Хотя эти три технологии имеют общее, они существенно различаются. В этой статье мы рассмотрим SLA, DLP и PµSL, чтобы увидеть, как они сравниваются и когда вы можете выбрать каждый из них для прототипа или деталей для конечного использования.

Термин «стереолитография» был придуман в 1980-х годах и используется компанией 3D Systems для обозначения своего оборудования SLA, которое использует луч ультрафиолетового лазера для отверждения фотополимерной смолы. По мере затвердевания смола затвердевает, образуя тонкий «ломтик» детали на поверхности смолы. После нанесения слоя станина машины опускается в ванну, чтобы можно было отверждать следующий слой. Когда каждый новый слой затвердевает, он сливается с предыдущим слоем, образуя трехмерную твердую деталь.

Если геометрия детали включает выступающие элементы, их можно построить с помощью опорных конструкций, напечатанных на 3D-принтере, которые предотвращают отклонение выступов под действием силы тяжести. Можно изготовить полые детали, но необходимо предусмотреть дренажные отверстия, чтобы впоследствии можно было удалить неотвержденную смолу. Кроме того, если нет необходимости в том, чтобы деталь была полностью цельной, внутреннюю часть можно заполнить трехмерной решеткой для экономии веса и материальных затрат.

После изготовления детали ее вынимают из ванны, смывают излишки смолы, затем помещают в УФ-печь для окончательного отверждения. При необходимости после этого можно нанести вторичную отделку.

SLA работает быстро, производит детали с хорошей точностью и чистотой поверхности и может работать с различными материалами. Однако свойства материала готовых деталей не являются идеально изотропными и немного слабее по оси Z, поэтому необходимо соблюдать осторожность при выборе ориентации сборки. Кроме того, хотя качество поверхности часто достаточно хорошее для функциональных деталей, легкая дробеструйная обработка или ручная обработка улучшат эстетику.

Как и в случае с SLA, DLP строит детали слой за слоем из фотополимеров. Основное отличие, однако, заключается в том, что весь слой отверждается с помощью одной вспышки света, что намного быстрее, чем использование пятна лазерного луча для отслеживания всей области, подлежащей отверждению. Маскировка экспозиции достигается с помощью ЖК-дисплея, через который свет проецируется на поверхность фотополимера.

Как и SLA, DLP может создавать нависающие элементы с помощью опорных структур, напечатанных на 3D-принтере, а также возможны полые детали или «сплошные» детали с решетчатым заполнением. Детали DLP также необходимо очистить и отверждать ультрафиолетом, как и детали SLA.

Благодаря тому, что каждый срез отверждается одной вспышкой света, технология DLP работает быстрее, чем SLA, несмотря на то, что она производит детали с одинаковым разрешением, точностью и качеством поверхности. Кроме того, хотя мы предлагаем на выбор три материала для SLA, мы имеем в наличии шесть материалов для DLP и при необходимости можем заказать еще 11 материалов специального класса. Следовательно, диапазон свойств материала для деталей DLP намного шире, чем для деталей SLA, поэтому DLP чаще используется для деталей конечного использования, тогда как SLA обычно (но не всегда) выбирается для деталей прототипов.

Эта технология 3D-печати похожа на DLP, поскольку она использует маскирование для отверждения участков смолы одной вспышкой света. Однако все по-другому, поскольку оптика обеспечивает гораздо лучшее разрешение, поэтому детали получаются чрезвычайно точными. Толщина слоя также меньше, а это означает, что в сочетании с более высоким разрешением поверхность детали становится намного более гладкой.

При каждом воздействии отверждается относительно небольшая площадь, но более крупные детали можно напечатать на 3D-принтере, используя пошаговые движения на станине машины. Высокая точность движений гарантирует, что каждая замаскированная область будет совмещена с соседними. Альтернативно, движение станины позволяет одновременно строить несколько деталей.