全方位解析对比3D打印SLA工艺和SLS工艺及其材料的特性

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来源: | 作者:hkw9f0580 | 发布时间: 2020-05-31 | 10397 次浏览 | 分享到:

给大家介绍下目前市面上使用较多的两种3d打印技术:SLA和SLS，对应的材料分别是树脂材料和粉末材料。

SLS最早是由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的C.R.Dechard于1989年在其硕士论文中提出的，随后C.R.Dechard创立了DTM公司并于1992年发布了基于SLS技术的工业级商用3D打印机Sinterstation。DTM公司于2001年被3D Systems公司收购。
SLS技术原理是采用铺粉棍将一层粉末材料平铺在已成型零件的上表面，并加热至恰好低于该粉末烧结点的某一温度，控制系统控制激光束按照该层的截面轮廓在粉末上扫描，使粉末的温度升至熔化点，进行烧结，并与下面已成型的部分实现粘结。当一层截面烧结完成后，工作台下降一个层的厚度，铺料辊又在上面铺上一层均匀密实的粉末，进行新一层截面的烧结，直至完成整个模型。

在成型过程中，未经烧结的粉末对模型的空腔和悬臂部分起着支撑作用，不必像SLA工艺那样需要另行生成支撑工艺结构，因此适合设计复杂、自由度较大且不需要支撑的作品，成品表面也不产生层积纹理。在初期设置和维护方面，SLS成本较高，设备的复杂性也需要熟练的操作者，建议使用最大体积进行列印以避免浪费粉末。由于使用高功率雷射光和及粉末原料，SLS需要考量较多的环境安全性。

优点
1.无支撑：没有支撑限制，几乎可以制作任何造型，尤其内部互相运动的一体成型部件；
2.良好机械性能：具有媲美注塑件的机械性能，良好的强度、韧性和热变形温度；
3.多材料可选：尼龙、尼龙玻纤、尼龙铝粉等多种不同性能和用途的材料可选；
4.材料利用率高：未烧结的材料可重复使用，材料浪费少。

缺点
1.设备维护较繁琐，成本高；
2.加工成品须配戴口罩以防粉尘吸入；
3.需要处理后加工和回收粉末。

优势应用
1.具有机械性能要求的功能性快速样件；
2.小批量个性化需求的功能性产品；
3.轻量化设计需求的产品；
4.多零件组合成单个零件设计需求的产品。
以上我们对SLA和SLS分别做了分析，这里再对它们做个对比：两种技术各有所长，没有好坏之分。SLA非常适合打印具有复杂细节的快速样件、公仔、牙套模具、设计样板等；SLS则是具有机械性、功能性及大型工业原型的理想选择。工业用途的话SLS在材料方面兼容性更强，选择更多，但精度以及表面光滑度略逊色于SLA。