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FDM VS 光固化 3D打印机选择指南

点击:36 日期:2018-09-26 选择字号:

  FDM是Fused Deposition Modeling的缩写,意为熔融沉积成型,逐层堆积热塑性塑料构建立体模型。塑料长丝通过FDM 3D打印机的热挤出机构熔化,进而流入精细的喷嘴,再按照输入的三维图纸,以类似传统三轴机床的运动控制方法逐层放置。入门级FDM 3D打印机价格目前已低至千元,并且是目前应用最成熟的3D打印技术,耗材价格相对便宜,这些使得FDM 3D打印机在企业和个人用户中广受欢迎。

 

  光固化成型技术也是逐层构建,但使用的是液态光敏树脂耗材,这类耗材在一定波长和强度的紫外光照射下会硬化。光固化3D打印机的光源通常在底部,随着固化的进行,构建平台从树脂料槽中逐渐提升,自上而下构建模型。光固化技术因光源类型而异有多种子类,例如SLA使用激光器聚焦紫外光进行点状固化,DLP则使用数字投影仪将一层的整个图像投影固化一面,而新兴的LCD光固化成型方式类似DLP,只是投影成像装置换成了一块成本很低的高分辨率2K液晶屏,大大降低了光固化设备准入门槛。

 

  一、FDM和光固化3D打印机的比较

 

  1、耗材和颜色

 

  FDM 3D打印机通常使用热塑性塑料丝,大多数可以处理ABS、PLA、PVA、TPU,以及各种PLA混合物(例如与木材,陶瓷,金属,蜡,碳纤维等混合)。FDM耗材一般有1.75或2.85mm两种标准尺寸,颜色非常丰富,一些制造商甚至可以按RAL色卡提供定制服务。部分FDM 3D打印机支持双色两种耗材同时打印。

  光固化3D打印机使用液态光敏树脂,以及一些工业用途特种树脂,例如失蜡铸造用树脂蜡、牙科专用树脂、耐热或柔性树脂。光固化3D打印机耗材颜色选择有限。

 

  2、精度和平滑度

  FDM 3d打印机的精度除了受喷嘴尺寸以及XYZ轴的移动精度影响,还有一些其他因素:堆积层层之间的粘合力低于光固化,并且由于上层可能会挤压下面层,如设置不好,还可能出现一些打印缺陷,例如翘曲、层错、层移、底部收缩等。这些都会影响精度和表面光滑度,目前FDM的打印精度一般在0.1mm左右。

  光固化3D打印机的精度主要取决于激光器或投影的分辨率,这些光点非常小,精度可达微米级。此外,在打印过程中对模型施加的力较小,因此表面光洁度更平滑,这方面是FDM 3D打印机无法比拟的。 

 

  3、模型的取卸

  FDM 3D打印机的脱模拆卸相对容易,如果打印物体粘附在打印床上,使用铲刀即可。在光固化3D打印机中,很难从打印平台上移除打印的模型,并且通常在平台上留下大量树脂,这比在FDM 3D打印机上花费更多的精力。

 

  4、后处理

  FDM 3D打印完成打印后,需要移除模型的支撑和多余的塑料,打磨有助于使表面更光滑。在光固化3D打印机的打印模型,需要使用异丙醇除去表面的光敏树脂,需要戴橡胶手套保护手指免受树脂和酒精的伤害,支撑的去除则一样简单,由于表面质量优异,通常无需打磨。 

 

  5、3D打印成本

  FDM 3D打印机中的消耗品是喷嘴和长丝卷,喷嘴的价格一般就几块钱,而标准耗材卷价格在过去几年一直在下降,一公斤约在80元左右,但特种耗材价格较高。相对来说,光固化3D打印机使用的耗材光敏树脂价格昂贵,1升标准树脂价格约在500~800元之间。

  此外光固化3D打印机还有一些损耗件。例如洋明达高性能LCD光固化3D打印机投影用的2K屏,由于热量等因素,中等使用强度下约半年就需要更换一次,价格约为300元。DLP的光源寿命很好,DP-002的光源寿命为5万小时,但设备价格高昂。

  另外,光固化3D打印盛放树脂的料槽随着时间的推移,底部可能会刮花,影响光源将图像精确投射而需要更换。一些厂商的创新设计则可以节约此项成本,例如洋明达光固化3D打印机料槽底部采用可拆卸设计,并且可以覆盖离型膜,提升使用寿命并节约更换成本。

 

  二、FDM和光固化3D打印机如何选择?

 

  FDM 3D打印机

  可以接受普通表面质量的小规模量产

  可以接受0.1mm精度,大尺寸工业应用或定制

  非常适合业余爱好者,例如家庭、学校的应用

 

  光固化3D打印机

  专业个人爱好者

  细节非常复杂的模型,高精度要求

  用以制造铸造模具,例如珠宝、牙科等

  对精度和表面光洁度要求都很高(FDM可以抛光,但不好控制精度)

  模型的强度和耐用性要求不高(树脂模型不能长时间暴露在阳光下)