Comparação de impressão 3D SLS vs FDM. Qual escolher e por quê?

O Selective Laser Sintering (SLS) e o Fused Deposition Modeling (FDM) são tecnologias de manufatura aditiva.



A manufatura aditiva é um processo de manufatura que cria protótipos funcionais e outros objetos, uma camada de material após a outra.

SLS vs Tecnologia FDM

Como o SLS e o FDM usam a mesma tecnologia de fabricação, você precisa comparar e contrastar os dois para identificar suas semelhanças e diferenças.

O processo de impressão Selective Laser Sintering usa lasers como fonte de energia que sinteriza e compacta o material em pó em estruturas sólidas de modelos 3D.

Como funciona? A impressora SLS visa lasers em peças definidas por um modelo 3D. Os lasers fundem o material em pó para formar uma estrutura 3D sólida.

Por sua vez, Fused Deposition Modeling (FDM) ou Fused Filament Fabrication (FFF) refere-se a um processo de impressão 3D aditivo que utiliza um material de filamento termoplástico.

O filamento se move para a extremidade quente da extrusora antes de sua deposição como plástico fundido, camada por camada, na plataforma de construção até que o processo seja concluído.

O que significa SLS na impressão 3D?

Sinterização seletiva a laser

A Sinterização Seletiva a Laser (SLS) produz protótipos e peças sólidas funcionais.

É um processo de fabricação aditiva em que a máquina SLS usa um laser de alta potência para aquecer pequenas partículas de plástico, cerâmica ou vidro, fundindo-as para formar uma estrutura 3D sólida.

Como funciona o processo de impressão SLS

Pré-processamento SLS

O pré-processamento é a primeira etapa do processo de impressão 3D SLS.

O pré-processamento cuida de quaisquer desafios previstos durante o processo de impressão. Por exemplo, designers alteram programas CAD que incorporam objetos 3D com bordas afiadas e paredes finas.

Essas alterações são essenciais, pois as bordas afiadas da impressão 3D SLS e as paredes finas são inadequadas.

Processamento de SLS passo a passo

Como processo de manufatura aditiva, o SLS funciona da seguinte maneira;

• Você precisará projetar seu modelo 3D usando o programa Computer-Aided Design (CAD).
• Divida o design em camadas 2D finas
• O programa CAD comunica o projeto de camadas 2D divididas para a impressora SLS.
• Em seguida, use um rolo de nivelamento para espalhar a espessura da camada de material em pó na mesa de impressão.
• Depois, um laser de dióxido de carbono traça uma seção transversal do material em pó na plataforma de construção, aquecendo e fundindo.
• Ao completar a espessura de uma camada, a impressora abaixa a mesa de impressão para permitir a impressão da próxima camada de pó.
• Reciclar o excesso de pó e resíduos após a conclusão de cada camada
• Por fim, você repetirá o processo de impressão SLS construindo camada após camada até concluir a impressão do modelo 3D.

Pós-processamento de SLS

O pós-processamento é vital, pois marca o estágio de recuperação da peça. O processo de impressão 3D SLS cobre as peças impressas com material de suporte. Para obter seu modelo final impresso em 3D, quebre esses casulos porosos cobertos com pó sinterizado.

Para remover o material de suporte durante o pós-processamento, quebre e abra as estruturas de suporte usando uma câmara de limpeza especialmente projetada ou ar comprimido.

Finalmente, você precisa tingir e revestir o modelo impresso em 3D SLS para prepará-los para uso.

O que são SLS e FDM?

Tecnologia SLS

A Sinterização Seletiva a Laser (SLS) usa um feixe de laser para aquecer e construir geometrias complexas a partir de pequenas partículas de pó, de preferência nylon. O SLS imprime fundindo pó de polímero, unindo-o para formar uma estrutura 3D sólida.

Vantagens da tecnologia SLS

• Altos níveis de revolução
• Prazos de entrega rápidos
• Alta resistência à tração e rigidez
• Uma ampla variedade de seleção de materiais

Desvantagens da tecnologia SLS

• Os produtos 3D SLS são frágeis
• Pós-processamento difícil

Tecnologia FDM (Modelagem de Deposição Fundida)

A tecnologia Fused Deposition Modeling (FDM) usa filamentos de plástico como seu principal material de construção na prototipagem funcional e na criação de modelos anatômicos 3D.

As máquinas desktop FDM imprimem modelos 3D projetados com geometria complicada usando o programa CAD. Seria melhor colocar a impressora de mesa FDM em um ambiente de oficina com ventilação suficiente.

Mais importante, as impressoras FDM imprimem objetos 3D econômicos. O FDM funciona através da extrusora hot end extrusando camada por camada de plástico fundido na mesa de impressão aquecida. Ele repete o processo até concluir a impressão da massa sólida 3D.

Vantagens da tecnologia FDM

• Impressoras acessíveis
• Use materiais baratos e amplamente disponíveis
• use codificação precisa para criar modelos 3D de qualidade
• Imprimir objetos duráveis
• Impressora FDM fácil de operar
• As impressoras FDM são mais rápidas

Desvantagens da tecnologia FDM

• Complexidade mínima nos detalhes do recurso
• Você deve usá-lo em um espaço ou sala altamente ventilado
• Importante calibrar a impressora FDM adequadamente
• A qualidade de impressão varia dependendo da qualidade da impressora

O FDM é mais rápido que o SLS?

A comparação das velocidades desses dois sistemas industriais de bancada permite que você determine sua escolha se precisar imprimir objetos em 3D no menor tempo possível.

A impressora 3D Multi-jet fusion fabricada pela HP continua sendo uma das tecnologias de impressão 3D mais rápidas. Quanto à impressora FDM, sua velocidade média é de 100 mm/h.

Portanto, pode depositar em média 100 mm de material plástico por hora de operação.

Por outro lado, a impressora 3D SLS é mais lenta que a impressora FDM. Ele só pode ir até 48 mm/h, o que significa que teria depositado 48 mm de filamento de plástico fundido após uma hora de operação.

Qual ​​é o melhor SLS ou SLA?

A estereolitografia (SLA) continua sendo a tecnologia de impressão 3D de resina mais comum. Além disso, os amadores gostam de usá-lo porque pode produzir protótipos de alta precisão e estanques.

Ao mesmo tempo, cria peças de uso final com propriedades mecânicas isotrópicas.

Além disso, o SLA usa uma variedade de materiais de impressão avançados com recursos delicados e um acabamento de superfície suave.

Como funciona o SLA?

A impressão SLA funciona posicionando a plataforma de construção no tanque de polímero de resina líquida. Você precisa definir a plataforma de construção a uma distância de uma altura de camada acima da superfície do líquido.

Em seguida, um feixe de laser UV cria a seguinte espessura de camada curando seletivamente a resina fotopolimérica.

Você repetirá o processo de SLA até que o objeto 3D conclua a impressão.

Vantagens do método de impressão SLA

• Acabamento de superfície suave
• Excelente para uso em impressão em miniatura
• Prazo de entrega curto
• Oferece uma ampla variedade de escolha de materiais
• Bastante portátil
• Imprime objetos compactos

Desvantagens da tecnologia de impressão 3D SLA

• Método caro
• Não reciclável
• Precisa de cura pós-impressão
• Não é possível imprimir objetos maiores

SLA x SLS

Tanto o SLA quanto o SLS são processos de manufatura aditiva. Além disso, o SLA é perfeito para imprimir recursos complexos e menores.

Ainda assim, o SLS tem uma vantagem única sobre o SLA, pois possui pó não sinterizado circundante que atua como material de suporte para as peças durante a impressão 3D.

Ambos os métodos de impressão requerem recuperação de material pós-processamento. Da mesma forma, você pode usinar, lixar e pintar modelos 3D acabados da mesma maneira, usando qualquer método de impressão.

Lixar e pintar ajudam a obter uma superfície lisa, pois remove os sinais de camadas ao longo das linhas de camada da superfície de impressão.

Por que o FDM é popular?

A tecnologia Fused Deposition Modeling (FDM) usa filamentos termoplásticos para criar peças impressas em 3D.

Os termoplásticos resistem a produtos químicos, calor e alto estresse mecânico, tornando o material ideal e mais procurado para a construção de protótipos funcionais que podem lidar com altos níveis de estresse.

É a escolha preferida dos engenheiros que desejam criar formas interligadas que estimulem movimentos mais fluentes em peças mecânicas.

Ainda assim, as peças FDM precisam de treinamento moderado para construir processos aditivos mais complexos que exigem treinamento especializado, como imprimir as peças SLS.

Quais são os benefícios do FDM?

O Fused Deposition Modeling (FDM) oferece vários benefícios aos usuários de impressão 3D;

Escalabilidade

O único fator limitante para a escalabilidade de sua impressora FDM é o tamanho da plataforma de construção e o comprimento do braço da impressora 3D. Em outras palavras, a escalabilidade é limitada apenas ao tamanho da sua impressora 3D FDM.

Facilidade de uso

A tecnologia de impressão 3D FDM não é complicada. Você só precisa de treinamento moderado para lidar com a operação da máquina FDM.

Você só precisa calibrar sua impressora com as configurações corretas e pronto. Muitas vezes, o fabricante teria calibrado sua impressora 3D FDM no momento da compra.

Conecte o filamento de plástico adequado à extrusora conforme indicado no manual do usuário da impressora e pressione a aba de impressão para iniciar a impressão.

Acessibilidade

As impressoras 3D FDM continuam sendo uma das impressoras mais usadas e acessíveis do mercado. Possui um custo de entrada significativamente menor em comparação com as impressoras 3D SLA.

Ao mesmo tempo, o filamento usado está prontamente disponível, proporcionando uma ampla gama de opções de materiais.

Devido à sua facilidade de uso, o treinamento para usuários de impressoras continua sendo econômico. Assim, atraindo mais amadores para a indústria de impressão 3D.

Qual ​​é a diferença entre SLS e SLA?

As técnicas de impressão SLA e SLS usam o processo aditivo. No entanto, eles diferem de várias maneiras;

O SLA trabalha exclusivamente com polímeros e resinas. Não imprime com metais. Mas o SLS funciona com alguns polímeros como poliestireno e nylon e também pode lidar com metais como titânio e aço.

A tecnologia de impressão 3D SLS usa um laser de alta potência para apontar e aquecer pequenas partículas em pó de nylon colocadas na plataforma de construção até a temperatura de fusão antes de solidificá-la em um modelo 3D.

Na impressão 3D SLA, você primeiro posiciona a plataforma de construção no tanque contendo fotopolímero líquido.

O laser então cria camada após camada. Toda vez que você conclui a impressão de uma camada, você ajusta a plataforma de construção por uma altura de camada para permitir a impressão da próxima camada.

O SLS é mais robusto e de custo mais baixo em comparação com a tecnologia SLA.

No entanto, o SLA produz objetos impressos em 3D com tolerância dimensional mais apertada e superfícies mais lisas semelhantes às peças moldadas por injeção.

O SLA pode criar recursos pequenos e bem definidos, algo que não é fácil de alcançar na impressão 3D SLS

O pó envolvente SLS suporta as camadas impressas, tornando-as estáveis ​​à medida que a impressão continua. Por outro lado, a tecnologia de impressão 3D SLA exige que você tenha estruturas de suporte adicionais.

Quando usar FDM ou SLS?

Se você não tiver um grande orçamento para suas necessidades de impressão 3D, seria útil optar pela tecnologia de impressão 3D FDM, pois é mais barata que o método SLS.

Além disso, se você pretende obter uma impressora fácil de usar e amplamente disponível em desktops, a impressora de impressão 3D FDM se encaixa na conta.

Da mesma forma, se você precisar de uma impressora que imprima mais rápido, escolha uma impressora 3D FDM em vez de uma impressora SLS.

No entanto, se você quiser descartar a necessidade de usar estruturas de suporte adicionais que têm um custo, você escolherá a impressora 3D SLS.

Ele usa o excesso de pó na configuração de construção para dar suporte ao material para objetos durante o processo de impressão.

O SLS oferece uma opção melhor se você precisar de rigidez e alta resistência à tração em suas peças impressas.

Conclusão

O artigo fornece um guia abrangente sobre tecnologias de impressão SLS vs FDM . Agora você só precisa escolher aquele que melhor se adapta às suas necessidades.

Em seguida, solidifica-o usando resina líquida para formar uma estrutura 3D robusta.