FDM vs. Εκτυπωτές SLA 3D: Ποιους πρέπει να αγοράσετε;

Επί του παρόντος, υπάρχει ένας αγώνας μεταξύ δύο πολύ διαφορετικών τεχνολογιών τρισδιάστατης εκτύπωσης, γνωστές ως FDM (Fused Deposition Modeling) και προηγμένη SLA (Στερεολιθογραφία). Οι δύο μέθοδοι είναι πολύ, πολύ διαφορετικές, αλλά και οι δύο είναι πιθανό να κολλήσουν στον κόσμο της τρισδιάστατης εκτύπωσης. Το καθένα έχει τις δικές του σημαντικές δυνάμεις και εφαρμογές.

Ωστόσο, εάν αγοράζετε ή μαθαίνετε πώς να χρησιμοποιείτε έναν εκτυπωτή 3D, είναι ζωτικής σημασίας να κατανοήσετε τη διαφορά μεταξύ FDM και SLA—γι' αυτό θα μιλήσουμε!

Σημείωση: Υπάρχουν και άλλοι τύποι τρισδιάστατης εκτύπωσης, όπως το polyjet και το SLS. Μιλάμε περισσότερα για αυτά στο δικό μας ολοκληρωμένο κομμάτι τρισδιάστατης εκτύπωσης. Ωστόσο, το FDM και το SLA τείνουν να είναι πιο κοινά, ειδικά σε επίπεδο καταναλωτικής αγοράς, επομένως θέλουμε να τα εξετάσουμε πιο προσεκτικά.

FDM (Fused Deposition Modeling)

Αν παρακολουθήσετε ένα βίντεο του α τρισδιάστατος εκτυπωτής στην εργασία, είναι πιθανό να δείτε ένα προσεκτικά προγραμματισμένο ακροφύσιο εκτύπωσης σε έναν τρισδιάστατο χώρο, που εξωθεί μια γραμμή λιωμένου πλαστικού για να σκιαγραφήσει ένα καθαρό σχήμα. Είναι μια πολύ δημοφιλής εικόνα και το FDM είναι η πιο δημοφιλής τεχνική που χρησιμοποιείται από μικρούς τρισδιάστατους εκτυπωτές. Δημιουργεί μικρά στρώματα που συνδέονται μεταξύ τους για να δημιουργήσουν τελικά ένα αντικείμενο. Ας μιλήσουμε για το πώς λειτουργεί.

Πρώτον, πρέπει να δοθούν στον εκτυπωτή οι σωστές πληροφορίες – ουσιαστικά, μια διαδρομή που πρέπει να ακολουθήσει, έτσι ώστε το υλικό που κατατίθεται να δημιουργήσει το σωστό αντικείμενο. Αυτό γίνεται χρησιμοποιώντας ένα αρχείο τρισδιάστατου μοντέλου, όπως ένα αρχείο STL ή OBJ, το οποίο περιέχει πληροφορίες σχετικά με το πώς ένα αντικείμενο «τεμαχίζεται» σε επίπεδα που το FDM μπορεί να εφαρμόσει ένα κάθε φορά. Αυτός είναι ένας από τους απλούστερους τρόπους προγραμματισμού σε τρισδιάστατο αντικείμενο και μπορείτε να τον χρησιμοποιήσετε για πολλά διαφορετικά είδη αντικειμένων. Φυσικά, όσο πιο σύνθετο ή μικρό είναι το αντικείμενο, τόσο πιο λεπτό πρέπει να τεμαχιστεί και δεν είναι όλοι οι εκτυπωτές FDM εξοπλισμένοι για να αντιμετωπίζουν πολύπλοκα αντικείμενα.

Με το αρχείο στα επίπεδα αντικειμένων που αποστέλλεται στον εκτυπωτή, έχει όλα τα δεδομένα που χρειάζεται για να ξεκινήσει. Ωστόσο, εξακολουθεί να χρειάζεται πρώτες ύλες. Ο εκτυπωτής χρησιμοποιεί νήματα κατασκευασμένα από πρώτες ύλες που μπορούν να θερμανθούν και να ωθηθούν εύκολα σε σχοινιά ή νήματα. Συνήθως το υλικό είναι κατασκευασμένο από εύκολα καλουπωμένο, σχετικά ασφαλές πλαστικό — αλλά υπάρχει μεγάλη διαφορά στο νήματα, τα οποία μπορούν επίσης να είναι συνδυασμοί άλλων υλικών για να δώσουν στο τυπωμένο αντικείμενο επιπλέον ιδιότητες.

Μετά το αρχείο 3D, ο εκτυπωτής θερμαίνει τώρα τα υλικά και εξωθείται μέσω του ακροφυσίου καθώς κινείται, ένα στρώμα τη φορά. Όταν τελειώσετε, υπάρχει συνήθως ένας σύντομος χρόνος αναμονής, έτσι ώστε τα στρώματα να μπορούν να συνδεθούν πλήρως μεταξύ τους. Τότε το αντικείμενο είναι έτοιμο για χρήση!

Σε τι είναι καλό

• Οικιακές 3D εκτυπωτές: Οι εκτυπωτές FDM τείνουν να είναι πολύ οικονομικοί, σχετικά εύκολοι στη χρήση και τα υλικά τους είναι ευρέως διαθέσιμα.
• Το FDM έχει γίνει πιο ακριβές: Το FDM είναι εύκολο να κλιμακωθεί σε πιο σύνθετα αντικείμενα.
• Αντοχή: Τα εκτυπωμένα αντικείμενα FDM μπορούν να χρησιμοποιηθούν για διάφορους σκοπούς και τα βελτιωμένα νήματα συνεχίζουν να τα κάνουν πιο ανθεκτικά.
• Εκμάθηση τρισδιάστατης εκτύπωσης: Το FDM είναι ένα εξαιρετικό μέρος για να ξεκινήσετε όταν διδάσκετε μαθητές, μαθαίνετε πώς να κωδικοποιείτε για εκτύπωση 3D ή χρησιμοποιείτε τον δικό σας τρισδιάστατο εκτυπωτή.

Αρνητικά FDM

Οι εκτυπωτές FDM παλεύουν με ιδιαίτερα λεπτές λεπτομέρειες ή αντικείμενα που χρειάζονται κινούμενα μέρη κ.λπ. Δεν μπορεί πραγματικά να δημιουργήσει πρωτότυπα υψηλού επιπέδου. Μπορούν επίσης να είναι αρκετά επιδέξιοι. Η κωδικοποίηση και η βαθμονόμηση πρέπει να είναι πολύ ακριβείς, διαφορετικά ο εκτυπωτής δεν θα λειτουργήσει σωστά. Αυτό μπορεί να σημαίνει ότι πρέπει να κάνετε πολλή δουλειά για να «διδάξετε» στον εκτυπωτή πώς να αρχίσει να δημιουργεί ένα νέο αντικείμενο.

Εκτύπωση SLA (Στερεολιθογραφία)

Τεχνικά, η στερεολιθογραφία δημιουργήθηκε πριν από αρκετές δεκαετίες: Χρησιμοποιεί μια ρητίνη που μοιάζει με πλαστικό υψηλής απόκρισης. Στην κανονική της κατάσταση, αυτή η ρητίνη είναι λίγο πολύ ένα υγρό που χειρίζεται εύκολα. Ωστόσο, όταν εκτίθεται στον σωστό τύπο ακτινοβολίας (συνήθως φως από κατευθυνόμενο λέιζερ), η ρητίνη σκληραίνει μόνιμα σε νέα μορφή.

Οι εκτυπωτές SLA απλώς εφαρμόζουν αυτή τη διαδικασία στην τρισδιάστατη εκτύπωση. Εκτυπώνουν επίσης στρώμα-στρώμα, αλλά αντί να εξωθήσουν υλικό, κάνουν ζάπισμα σε μια δεξαμενή γεμάτη υγρό ρητίνης. Εάν δεν έχετε δει ακόμα τη διαδικασία, αξίζει να δείτε ένα βίντεο—οι μηχανικοί είναι εκπληκτικά όμορφοι.

Η διαδικασία ξεκινά με το υγρό ρητίνης και ένα λέιζερ UV που μπορεί να κατευθυνθεί προσεκτικά στο κάτω στρώμα της ρητίνης. Ο εκτυπωτής SLA χρησιμοποιεί ένα πολύ περίπλοκο τρισδιάστατο αρχείο οδηγιών για το πού να στοχεύσει αυτό το λέιζερ. Ο εκτυπωτής περιλαμβάνει συνήθως μια βάση για την ενσωμάτωση του τρισδιάστατου αντικειμένου. Η βάση κινείται μέσα από τη δεξαμενή του υγρού καθώς το αντικείμενο χτίζεται στρώμα-στρώμα, ανυψώνοντάς το αργά από τα βάθη.

Ωστόσο, αυτά τα επίπεδα δεν θυμίζουν τίποτα το FDM. Είναι λιγότερο από εκατό μικρά λεπτά και σχηματίζονται πολύ γρήγορα. Αντί να συνδέονται μεταξύ τους μέσω της περιστασιακής τήξης των νημάτων FDM, αυτά τα στρώματα συνδέονται σε χημικό επίπεδο, καθιστώντας ουσιαστικά το αντικείμενο ένα ομοιόμορφο υλικό.

Σε τι είναι καλό

• Λεπτομερή αντικείμενα: Εάν τα στρώματα είναι αδιαχώριστα και λιγότερα από εκατό μικρά, μπορείτε να δημιουργήσετε αντικείμενα με απίστευτη λεπτομέρεια.
• Δύναμη: Μια ποικιλία διαφορετικών φωτοευαίσθητων ρητινών δίνει στους δημιουργούς επιλογές σχετικά με τις ιδιότητες που θέλουν να εγκαταστήσουν στο αντικείμενο. Γενικά, αυτές οι δημιουργίες θα είναι επίσης πολύ ισχυρότερες από τα αντικείμενα FDM. Αυτό δίνει στα αντικείμενα SLA πολύ πιο πρακτικές χρήσεις.
• Επιλογές πρωτοτύπων: Το SLA είναι πιο κατάλληλο για τη δημιουργία πρωτοτύπων προϊόντων για σκοπούς δοκιμής ή ακόμα και για μαζική παραγωγή ορισμένων εξαρτημάτων.

Αρνητικά SLA

Τα κινούμενα μέρη εξακολουθούν να αποτελούν πρόβλημα - οι κοινοί τρισδιάστατοι εκτυπωτές εξακολουθούν να παλεύουν με αυτό, ανεξάρτητα από το πόσο καλές είναι οι τεχνικές κοπής και στρωματοποίησης.

Λόγω της τιμής της ρητίνης και της πολυπλοκότητας του εκτυπωτή, η εκτύπωση SLA είναι επίσης πιο ακριβή από το FDM και είναι πιο δύσκολο να το μπερδέψεις. Οι ρητίνες είναι επίσης ιδιόκτητες, πράγμα που σημαίνει ότι έχετε λιγότερη ευελιξία όταν επιλέγετε με τι θέλετε να εκτυπώσετε.

Συστάσεις των συντακτών

• Χρειάζεστε μια αποκριάτικη στολή της τελευταίας στιγμής; Δείτε αυτές τις τρισδιάστατες εκτυπώσιμες λήψεις
• Η τεχνική τρισδιάστατης εκτύπωσης παράγει μικροσκοπικά, εξαιρετικά λεπτομερή αντικείμενα σε δευτερόλεπτα
• Το σύστημα τρισδιάστατης εκτύπωσης μπορεί να φτύσει τα προσαρμοσμένα βιονικά χέρια σε λιγότερο από 10 ώρες
• Η εταιρεία βιοτεχνολογίας 3D εκτυπώνει μια μινιατούρα ανθρώπινης καρδιάς από βλαστοκύτταρα
• Το λιώσιμο της ενοχλητικής σεληνιακής σκόνης με λέιζερ επιτρέπει την τρισδιάστατη εκτύπωση εργαλείων στο φεγγάρι

Αναβαθμίστε τον τρόπο ζωής σαςΤο Digital Trends βοηθά τους αναγνώστες να παρακολουθούν τον γρήγορο κόσμο της τεχνολογίας με όλα τα τελευταία νέα, διασκεδαστικές κριτικές προϊόντων, διορατικά editorial και μοναδικές κρυφές ματιές.