什么是FDM 3D打印?與SLA相比,哪個更厲害?
在制造和生產的動態世界中,3D打印,特別是熔融沉積成型(FDM)3D打印,已經嶄露頭角,尤其是在汽車行業,從設計新的零部件原型,到打造定制的內飾,FDM 3D打印正在改變我們對汽車制造的認知,成為一股革命性的力量。FDM 3D打印究竟是什么?它如何工作的,最重要的是,與SLA打印相比,誰更厲害?我們將一一揭曉這些問題的答案。
1.什么是FDM 3D打印?
熔融沉積成型(FDM),也被稱為熔絲制造成型(FFF),是一種廣為人知的增材制造技術。這種技術是根據三維圖紙,通過高溫融化的材料逐層堆疊從而形成全新的模型。
3D打印技術能夠從數字文件中構建出三維實體。首先,各種絲材(如工程塑料ABS、聚乳酸PLA等)被加熱至熔化狀態,然后3D打印機會根據數字藍圖,逐層堆積并成型3D模型。這個過程就像用奶油擠花袋在蛋糕上擠出圖案一樣,將虛擬世界的設計轉化為現實。
這項創新技術由Stratasys的聯合創始人Scott Crump在1980年代末提出并實現。自那時起,Crump的發明一直在塑造著整個行業,對物品的設計和制造產生了深遠的影響。如今,由于其多功能性、高性價比以及對各種材料的廣泛支持,FDM技術被廣泛應用于各個領域,尤其在原型制作、產品開發和生產應用等方面表現突出。
2.3D打印FDM原理
FDM 3D打印的工作原理與使用熱熔膠槍有些相似。當你操作膠槍時,熔化的膠水會形成一條線。通過重復這個過程,并將一層疊加在另一層上,你最終可以制作出一個完整的3D物體。這就是FDM 3D打印機的運作方式,它能夠將數字設計精準地轉化為實體的三維物體。
3D打印的過程始于使用CAD等3D建模軟件創建3D設計。接著,這個設計被轉換成3D打印機可以解讀的數字文件。打印機會將熱塑性絲材加熱并通過噴嘴擠出,按照數字文件指定的路徑進行作業。當材料沉積后,它會冷卻固化,形成一個堅實的薄層。打印機將重復這個過程,材料逐層快速堆積,直到整個物體形成。這種方法使我們能夠以高精度創建復雜的結構,從根本上改變了我們對設計和制造的理解和方式。
3.FDM 3D打印的獨特優勢
FDM 3D打印有哪些優勢和特點呢?接下來我們來細數一下。
a) 原理簡單,容易上手:FDM的原理直接明了,使其成為3D打印新手的絕佳起點。FDM 3D打印機的操作和維護也相對簡單,尤其是FDM桌面打印機的出現,將3D打印帶入了家庭、學校和企業辦公室,為創新和創造力開辟了新的途徑。
b) 價格實惠:FDM打印機的價格區間范圍較大,從不到一千元的家用或適合3D打印愛好者的經濟型機型,到幾十萬的高端工業級3D打印機。這樣的價格區間使得FDM打印機能夠滿足各類用戶的需求,無論是家庭用戶、3D打印愛好者,還是工程師以及制造商。
c) 耗材多樣化:FDM打印機兼容各種熱塑性材料,包括環保的PLA、強大且耐用的ABS、多功能的PETG等。這些材料具有各自的性能特點,使得FDM打印機能夠適應各種不同的應用場景。特別是PLA,這是一種可生物降解的材料,對環境友好,非常適合在家中使用。
d) 耐用性好,強度大:FDM打印品的耐用性和強度都非常出色。這主要得益于FDM打印的工作原理,它是通過一層層的塑料線材堆積而成,因此打印出來的產品具有很高的強度和耐用性,適合制作功能部件和各類模型。例如,汽車公司經常使用FDM來創建新車零部件的模型。
4.FDM vs SLA,哪個更厲害?
光固化立體成型(SLA)是一種3D打印技術,它利用光敏樹脂這種液態材料,在光(如紫外線)照射下迅速固化。SLA使用紫外激光束聚焦到光固化材料表面,按照預設的路徑進行掃描,使之由點到線、由線到面的順序凝固成硬塑料,從而完成一個層截面的繪制工作,然后一層一層地疊加“打印”,最終形成一個完整的三維模型。
SLA技術的最大優點在于其卓越的打印精度和細節展現力。相較于FDM擠出式打印,SLA利用激光固化,其精度優勢是FDM機型無法比擬的。SLA的鋪層精度可以達到低至25微米,而FDM打印機雖然可以通過縮減噴頭直徑來提高精度,但噴頭尺寸過小會導致耗材堵塞,因此其典型分辨率通常在100到200微米之間。
另外,SLA使用的光敏樹脂材料在固化后,其表面質量光滑,方便進行后處理,如打磨、噴漆等。這些特性使得SLA 3D打印非常適合制作復雜的幾何形狀和結構的模型,以及需要精細細節的精密零件,比如珠寶、牙科模型等。
當然,FDM也有著自己的獨特優勢。相較于SLA打印,FDM通常更易于使用,尤其是對于初學者而言,比SLA需要的后處理少。SLA打印品在打印完成后通常需要進行清洗和固化處理,未固化的樹脂可能比較麻煩,而且它可能具有輕微毒性,因此需要謹慎處理。
在強度和耐用性方面,FDM通常占上風。FDM使用的熱塑性材料通常更結實耐用,可以承受更高的壓力,使其更適合功能部件和模型。FDM打印機使用的材料類型更豐富,包括工程級熱塑性材料如ABS、PETG和尼龍,以及特殊絲材如木填充、金屬填充和柔性TPU。這些材料提供了優越的機械性能,并為各種應用開辟了一片新天地。
此外,FDM通常比SLA更加經濟劃算,無論是3D打印機的初始投資還是持續的材料成本,因而目前FDM成為手工愛好者、教育工作者和小型企業的熱門選擇。
當你在FDM 3D打印和SLA打印之間做選擇時,你的項目需求將是關鍵的決定因素。如果你是3D打印愛好者或手工藝愛好者,希望自己設計并打印3D模型,那么FDM桌面級3D打印機將是非常合適的選擇。然而,如果你需要制作強度大且耐用的功能部件或建筑模型,那么具有更復雜結構和更高精度的工業型FDM 3D打印機將更為適合。
盡管FDM打印的速度相對較慢,但其豐富的材料應用和高強度等特性使其在各個領域都有廣泛的應用。特別是隨著FDM 3D打印PEEK材料的不斷研究和應用,其在醫療和航空航天行業的市場前景更加廣闊。
但如果你需要高精度的復雜模型,采用SLA打印則更合適。SLA的分辨率更高,細節效果更好,這些優勢使其贏得了醫療、珠寶和復雜的模型制作等高精度高要求的行業青睞。
5.FDM 3D打印機漢印F210
漢印F210 FDM 3D打印機,對于3D打印愛好者和創新工匠來說,它更像是一道開啟創意世界的鑰匙。這款3D打印機專注于出色的用戶體驗和實用的多功能設計,尤其是對于3D愛好者來說非常友好。
F210 FDM 3D打印機采用全金屬一體式機身,堅固扎實,其成型尺寸可達到220×220×250mm,給予用戶無限的創造可能。并且,其最高180mm/s的打印速度,配備V型材滑輪,運行平穩低噪音,保證你在短時間內就能看到自己的創作成果。
在打印質量上,HPRT F210毫不遜色。其0.4mm的高精度噴嘴,能確保你的作品擁有細膩的表面和精準的細節。此款打印機支持多種絲材類型,如PLA、ABS和TPU等,讓你有更多的選擇,以便找到最適合你創作的材料。
F210還配備了3.5英寸全新UI顯示屏,這個直觀且用戶友好的界面,使得即使是3D打印的新手,也能夠自如地調整并監控打印設置。
此外,F210的斷料檢測功能值得一提,它能在絲材用盡時自動暫停打印,能及時暫停打印,再次接入耗材可繼續打印,避免了耗材用完打印機空打的情況。這一特性,配合其斷電恢復功能,將確保你的打印過程始終保持順暢和高效。
漢印F210 FDM 3D打印機是一款功能全面、使用友好且打印質量優秀的設備,特別適合3D打印愛好者和手工藝創作者還有教學工作者,F210都能助你把最具創意的視覺想象轉化為現實。尤其是在教育領域,例如學校和培訓機構,F210以其易于理解和便捷操作的特性,讓學生們能直觀地從中感受創新科技的魅力。
6.FDM 3D打印的未來
FDM 3D打印的未來不僅僅是一種制造工具,更是一種創新的驅動力。無論你是金屬材料、合成材料、無機非金屬材料還是復合材料,FDM 3D打印技術都可以滿足,尤其是目前PEEK等高性能材料的研發應用,為FDM 3D打印在航空航天、汽車等高端行業中開辟了更大的發展空間。隨著環保意識的提升,可降解和環保的3D打印材料將得到更廣泛的應用。總的來說,FDM 3D打印技術的強大技術擴展性使其未來充滿無限可能。這項技術將引領我們進入一個更加開放、創新和環保的未來。