FDMvsSLAvsSLSvsPolyjet 3D打印機(jī)技術(shù)原理對比
3D打印可降低成本、節(jié)省時間、不受產(chǎn)品結(jié)構(gòu)限制、相比傳統(tǒng)工藝，好處優(yōu)點多多。從概念模型和功能原型、治具、夾具或甚至最終使用的部件制造，3D打印都可以提供通解決方案。但是面對市面上琳瑯滿目的3D打印設(shè)備，到底哪種3d打印技術(shù)、哪種材料適合您的特定應(yīng)用？成本和投資回報又是如何的？本文介紹了目前到打印塑料的三種3D打印技術(shù)：熔融沉積成型(FDM)、光固化成型(SLA)，和選擇性激光燒結(jié)(SLS)。
一、熔融沉積成型技術(shù) (FDM)
FDM技術(shù)原理是通過噴頭擠出加熱融化的塑料絲，在成型域中按層堆積，打印零件。FDM的材料一般都是熱塑性塑料,如ABS, PC-ABS,尼龍等。該技術(shù)非常適合工程產(chǎn)品研發(fā)及生產(chǎn)、像基本的概念驗證模型、零件、工具的加工制作；例如自動化生產(chǎn)線的定制化零配件、飛機(jī)排期管道、工裝工具等。
[FDM技術(shù)產(chǎn)品，Stratasys F123工程塑料3D打印機(jī)，點擊右圖，查看詳情]二、光固化成型技術(shù)（SLA）
SLA 使用紫外(UV)激光束將液體的樹脂材料固化成模型, 這?過程稱為光聚合。SLA技術(shù)打印出來的模型具有高分辨率、高精度、高清晰的細(xì)節(jié)和光滑的表面等特點，但SLA技術(shù)成型和支撐材料是同一種，對于復(fù)雜的模型，純在無法去除支撐的問題。
[SLA技術(shù)產(chǎn)品，F(xiàn)ormlabs Form3多材料桌面光固化3D打印機(jī)，點擊右圖，查看詳情]
SLA打印出來的零件具有有鋒利的邊緣、光滑的表面和最小可見層線紋理。上對于精度、表面光滑度等要求高的復(fù)雜模型打印，SLA是一個很好的選擇。SLA廣泛應(yīng)用于從工程和產(chǎn)品設(shè)計到制造業(yè)、牙科、珠寶、模型制作和教育等一系列行業(yè)。
三、選擇性激光燒結(jié)技術(shù) (SLS)
選擇性激光燒結(jié)是工業(yè)應(yīng)用中見的增材制造技術(shù)。SLS 3D打印機(jī)使用高功率激光來熔合聚合物粉末的小顆粒。在打印過程中，未熔化的粉末支撐著零件，從而消除了對專用支撐結(jié)構(gòu)的需要。這使得SLS非常適合制作復(fù)雜的幾何結(jié)構(gòu)。SLS打印的零件表面光潔度略顯粗糙，但幾乎沒有可見的層線紋理。但SLS技術(shù)存在回收粉末等后處理工藝，存在一定的空間污染，不太適合長期人機(jī)共存一室。
[SLS技術(shù)產(chǎn)品，F(xiàn)ormlabs Fuse1桌面型尼龍粉末3D打印機(jī)，點擊右圖，查看詳情] SLS打印技術(shù)的材料是尼龍，這是一種流行的工程熱塑性塑料，它具有優(yōu)異的機(jī)械性能。尼龍重量輕、強(qiáng)度高且柔韌性好，并且在抗沖擊、耐化學(xué)性、耐熱、抗紫外線等方面都具有很好的穩(wěn)定性。
四、聚合物噴射技術(shù)（Polyjet）
Polyjet是Stratasys的技術(shù)，其原理類似二維噴墨打印機(jī)，通過一層一層噴射樹脂液體，紫外光固化，蹭蹭疊加形成模型。Polyjet技術(shù)搭配凝膠水溶支撐材料，使其成為精度的技術(shù)，能制作巨大部分復(fù)雜結(jié)構(gòu)的模型。
[Polyjet技術(shù)產(chǎn)品，Stratasys J55 Prime全彩色3D打印機(jī)，點擊右圖，查看詳情] 通過系統(tǒng)控制，其可以同時打印高達(dá)9種材料，材料之間能任意混合，使得全彩色打印、多材料打印、軟硬混合打印成為可能。Polyjet技術(shù)的高生產(chǎn)率和成熟的材料組合，使其成為功能原型設(shè)計工程師的熱門選擇。
| | FDM | SLA | SLS | Polyjet |
| 分辨率 | ★★☆☆☆ | ★★★★★ | ★★★★☆ | ★★★★☆ |
| 精度 | ★★★☆☆ | ★★★★☆ | ★★★★☆ | ★★★★★ |
| 表面處理 | ★★☆☆☆ | ★★★★★ | ★★★★☆ | ★★★★★ |
| 吞吐量 | ★★★★☆ | ★★★★☆ | ★★★★★ | ★★★★★ |
| 復(fù)雜的設(shè)計 | ★★★☆☆ | ★★★★☆ | ★★★★★ | ★★★★★ |
| 使用方便 | ★★★★★ | ★★★★☆ | ★★★☆☆ | ★★★★★ |
| 優(yōu)點 | 打印速度快；
材料強(qiáng)度性能優(yōu)異；
能直接批量生產(chǎn)； | 設(shè)備、材料成本低；
表面光滑、美觀；
多種材料適合多種行業(yè)應(yīng)用； | 強(qiáng)大的功能性部件制作；
設(shè)計自由；
無需支撐結(jié)構(gòu)； | 精度；
可多材料混合打印實現(xiàn)多種材料同時呈現(xiàn)一個模型上；
全彩色、軟硬結(jié)合等； |
| 缺點 | 粗糙的表面處理；
有限的設(shè)計兼容性； | 對長時間暴露在紫外線下敏感 | 粗糙的表面處理；
粉末回收麻煩； | 設(shè)備及材料成本高 |
| 材料 | 標(biāo)準(zhǔn)熱塑性塑料，例如 ABS、PC、PC-ABS、尼龍、ULTEM、PEKK等高性能復(fù)合材料。 | 各種光敏樹脂：標(biāo)準(zhǔn)、工程（類 ABS、類 PP、柔性、耐熱）、澆注料、牙科和醫(yī)療（生物相容）。 | 尼龍 11、尼龍 12 及其復(fù)合材料。 | 各種光敏樹脂：標(biāo)準(zhǔn)、工程（類 ABS、類 PP、柔性、耐熱）、澆注料、牙科和醫(yī)療（生物相容）。 |
| 操作性 | 辦公室友好 | 辦公室友好 | 具有一定空間范圍的車間環(huán)境 | 辦公室友好 |
| 設(shè)備成本 | 高質(zhì)量的中檔桌面打印機(jī)起價約為 2,000 美元，工業(yè)系統(tǒng)起價為 15,000 美元。 | 專業(yè)桌面打印機(jī)起價 3,500 美元，大幅面臺式打印機(jī)起價 10,000 美元，大型工業(yè)機(jī)器起價 80,000 美元。 | 臺式工業(yè)系統(tǒng)起價為 18,500 美元，傳統(tǒng)工業(yè)打印機(jī)起價為 100,000 美元。 | 工業(yè)系統(tǒng)起價為 45,000 美元。 |
