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這是e鍵打印出品的『3D打印100問』的第8問,今天跟大家分享的主題是SLA光敏樹脂和PLA材料3D打印的區(qū)別與特點(diǎn)。
首先我們來了解一下什么是PLA材料?什么是SLA光敏樹脂材料?
PLA是聚乳酸高分子材料的簡(jiǎn)稱,一般以玉米淀粉為原料提取的一種綠色環(huán)保,是可降解材料,他對(duì)于環(huán)境來說是比較友好的。PLA在加熱到一定溫度時(shí)會(huì)融化,溫度降低又會(huì)重新凝固,PLA的3D打印成型也是利用它的融化和冷卻成型的特點(diǎn)。
PLA線材
光敏樹脂,又叫UV樹脂,由聚合物單體與預(yù)聚體組成的液體,其中加有光引發(fā)劑。在一定波長(zhǎng)的紫外光照射下立刻引起聚合反應(yīng)完成固化。
光敏樹脂溶液
我們?cè)賮砜磧深惒牧铣尚瓦^程的差異:
首先是工藝原理上的差異:PLA使用的是一種叫做FDM的成型工藝,這種工藝的全稱叫做“熱熔堆積成型技術(shù)”,就是將線狀的耗材通過機(jī)器的送料系統(tǒng)送入機(jī)器的擠出頭部位,在擠出頭部位通過加熱將材料融化,然后通過一定的壓力將融化的材料從擠出頭出擠出,同時(shí)電腦控制擠出頭在工作臺(tái)上走出軌跡,這樣逐層地將材料在工作臺(tái)上堆積成型。
PLA材料FDM成型工藝
光敏樹脂成型工藝叫做SLA,全稱是“光固化立體造型技術(shù)”,這種工藝成型的過程是將光敏樹脂液體浸過工作臺(tái),然后通過紫外光照射液面,被照射到的部分立即固化成型,成型完一層之后,工作臺(tái)下降一層的高度,液面重新浸過工作臺(tái),紫外光進(jìn)行下一層的固化照射,這樣逐層固化成型。
光敏樹脂材料SLA成型工藝,紫色是激光
以上就是PLA和光敏樹脂在成型工藝上的差異,即PLA打印主要是通過機(jī)械運(yùn)動(dòng)完成的,而光敏樹脂則是通過光照成型的,所以二者在成型特征上又產(chǎn)生了較多差異。
那么SLA光敏樹脂和PLA材料還有哪些差異呢?
差異一:門檻不同
光敏樹脂成型的SLA的涉及到的比較多是光學(xué)和材料學(xué)的東西,相對(duì)來說技術(shù)門檻比較高,設(shè)備廠商比較少但實(shí)力比較雄厚,一臺(tái)工業(yè)設(shè)備三十萬到數(shù)百萬不等。而PLA成型的FDM設(shè)備主要涉及的是機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)和控制方面、相對(duì)來說技術(shù)門檻比較低,這也導(dǎo)致了市面上出現(xiàn)非常多的廠商,可以說參差不齊,設(shè)備和材料的價(jià)格都相對(duì)低廉而且性能穩(wěn)定性不高,打印的質(zhì)量也比較一般。光敏樹脂成型工藝一般用在企業(yè)級(jí)市場(chǎng),而PLA打印一般用在個(gè)人和教學(xué)使用。
差異二:效率上的差異
PLA打印是將線型材料融化后擠出堆積成型,而這個(gè)擠出的孔的直徑只有0.2到0.5毫米,通常我們?nèi)绻?/span>PLA打印1千克的模型需要讓機(jī)器連續(xù)工作三天三夜才能完成,如果中間出現(xiàn)差錯(cuò)一切得從頭開始。而使用光敏樹脂材料打印的話,理想狀態(tài)下一臺(tái)機(jī)器一天可達(dá)到以數(shù)千克的產(chǎn)出。
差異三:成型質(zhì)量
光敏樹脂成型和PLA打印都是逐層成型的方式,PLA成型的這種堆積成型方式對(duì)于模型星空的部位容易產(chǎn)生較大的瑕疵,而光敏樹脂成型的工藝在成型的過程中液體本身就對(duì)模型懸空部位起到了比較好的支撐作用,所以模型不會(huì)再懸空部位產(chǎn)生明顯瑕疵。另外,PLA打印一般每層堆積0.2毫米或更高的高度,而光敏樹脂每層固化0.1或0.05毫米的厚度,那直接反應(yīng)到模型的效果就是PLA打印的模型臺(tái)階紋會(huì)更粗而不太光滑。
PLA材料表面紋理明顯較粗糙
光敏樹脂材料表面光滑精度高
差異三:價(jià)格方面
PLA打印由于設(shè)備和耗材的價(jià)格都相對(duì)低廉,所以一般來說PLA打印的價(jià)格是相對(duì)較低的,而且這種成型工藝可以很方便地調(diào)節(jié)模型的填充密度,那在打印較大的模型時(shí)可以很大程度的降低耗材的使用量,所以很多客戶打印較大件的模型而又對(duì)表面效果要求不高時(shí)會(huì)選擇使用PLA以降低成本。
差異四:材料選擇
FDM是將原有耗材融化后堆積成型,所以滿足這個(gè)條件的很多材料都可以利用,通常有PLA、ABS、TPU、PETG等類似材料可以選擇,在顏色上也各有數(shù)十種耗材可以選擇,所以類似PLA的打印方式可以直接打印出各色的模型,而光敏樹脂一般打印的顏色限于乳白色、淡紅色、灰色、透明等幾種,需要其他色彩的一般可以通過人工上色來實(shí)現(xiàn),而人工上色可以實(shí)現(xiàn)幾乎任意顏色的上色。