SLS vs FDM Impressão 3D: Qual Tecnologia Escolher?

A Sinterização Seletiva a Laser (SLS) e a Modelagem por Deposição Fundida (FDM) são tecnologias de manufatura aditiva.

Manufatura aditiva é um processo que cria protótipos funcionais e outros objetos, camada por camada de material.

Tecnologia SLS vs FDM

Como SLS e FDM usam a mesma tecnologia de manufatura, é preciso comparar e contrastar para identificar semelhanças e diferenças.

O processo de Sinterização Seletiva a Laser usa lasers como fonte de energia que sinteriza e compacta material em pó em estruturas sólidas de modelo 3D.

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

Por sua parte, a Modelagem por Deposição Fundida (FDM) ou Fabricação por Filamento Fundido (FFF) refere-se a um processo aditivo de impressão 3D que usa material de filamento termoplástico.

O filamento entra no hot end do extrusor antes de ser depositado como plástico derretido, camada por camada, na plataforma de construção até o término.

O que Significa SLS na Impressão 3D?

Sinterização Seletiva a Laser

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

É um processo de manufatura aditiva onde a máquina SLS usa um laser de alta potência para aquecer minúsculas 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.

Cuida de desafios antecipados durante a impressão. Por exemplo, designers alteram programas CAD que incorporam objetos 3D com arestas afiadas e paredes finas.

Essas alterações são essenciais, pois arestas afiadas e paredes finas são inadequadas para impressão 3D SLS.

Processamento SLS Passo a Passo

Como processo de manufatura aditiva, o SLS funciona da seguinte forma:

• Projete seu modelo 3D usando programa de Desenho Assistido por Computador (CAD).
• Divida o design em finas camadas 2D.
• O programa CAD comunica as camadas 2D divididas à impressora SLS.
• Use um rolo nivelador para espalhar a espessura da camada de material em pó na mesa de impressão.
• Um laser de dióxido de carbono traça uma seção transversal do material em pó na plataforma de construção, aquecendo e fundindo.
• Após completar a espessura da camada, a impressora abaixa a mesa para permitir a impressão da próxima camada de pó.
• Recicle o excesso de pó e material residual após cada camada.
• Repita o processo SLS construindo camada sobre camada até completar a impressão do modelo 3D.

Pós-processamento SLS

O pós-processamento é vital, pois marca a etapa de recuperação da peça. O processo SLS cobre as peças impressas com material de suporte. Para obter o modelo final, quebre esses casulos porosos cobertos com pó sinterizado.

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

Finalmente, pinte e revista o modelo 3D impresso em SLS para prepará-lo 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 minúsculas partículas de pó, preferencialmente náilon. A SLS imprime fundindo pó de polímero, ligando-o para formar uma estrutura 3D sólida.

Vantagens da Tecnologia SLS

• Altos níveis de resolução
• Tempos de entrega rápidos
• Alta resistência à tração e rigidez
• Ampla gama de seleção de materiais

Desvantagens da Tecnologia SLS

• Produtos SLS 3D são quebradiços
• Pós-processamento difícil

Tecnologia FDM (Modelagem por Deposição Fundida)

A tecnologia FDM usa filamento plástico como material principal na prototipagem funcional e criação de modelos anatômicos 3D.

Impressoras FDM desktop imprimem geometrias complexas de modelos 3D usando programa CAD. Recomenda-se colocar a impressora FDM desktop em ambiente de oficina com ventilação suficiente.

Mais importante, impressoras FDM imprimem objetos 3D custo-efetivos. O FDM funciona através do hot end do extrusor extrudando camada por camada de plástico derretido na mesa aquecida. Repete o processo até completar a massa sólida 3D.

Vantagens da Tecnologia FDM

• Impressoras acessíveis
• Usam material barato e amplamente disponível
• Usam codificação precisa para criar modelos 3D de qualidade
• Imprimem objetos duráveis
• Fáceis de operar
• Impressoras FDM são mais rápidas

Desvantagens da Tecnologia FDM

• Complexidade mínima em detalhes de características
• Deve ser usada em espaço altamente ventilado
• Importante calibrar a impressora FDM adequadamente
• Qualidade de impressão varia dependendo da qualidade da impressora

O FDM é Mais Rápido que o SLS?

Comparar as velocidades desses dois sistemas industriais de bancada permite determinar a escolha se precisar imprimir objetos 3D no menor tempo possível.

A impressora 3D Multi-jet fusion da HP permanece uma das tecnologias de impressão 3D mais rápidas. Quanto à impressora FDM, sua velocidade média é 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 FDM. Só atinge 48 mm/h, significando que depositaria 48 mm de filamento plástico derretido após uma hora.

Qual é Melhor: SLS ou SLA?

A Estereolitografia (SLA) continua sendo a tecnologia de impressão 3D em resina mais comum. Hobbyistas gostam porque produz protótipos de alta precisão e estanques.

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

Além disso, a SLA usa uma gama de materiais avançados com características delicadas e acabamento de superfície liso.

Como a SLA Funciona?

A impressão SLA funciona posicionando a plataforma de construção no tanque de polímero de resina líquida. Defina a plataforma a uma distância de uma altura de camada acima da superfície líquida.

Então, um feixe de laser UV cria a próxima espessura de camada curando seletivamente a fotopolimerização.

Repita o processo SLA até o objeto 3D completar a impressão.

Vantagens do Método de Impressão SLA

• Acabamento de superfície liso
• Excelente para impressão de miniaturas
• Tempo de entrega curto
• Oferece ampla escolha de materiais
• Bastante portátil
• Imprime objetos compactos

Desvantagens da Tecnologia de Impressão 3D SLA

• Método caro
• Não reciclável
• Necessita cura pós-impressão
• Não imprime objetos maiores

SLA vs SLS

Tanto SLA quanto SLS são processos de manufatura aditiva. Além disso, SLA é perfeito para imprimir características complexas e menores.

Ainda, o SLS tem vantagem única sobre SLA: possui pó não sinterizado ao redor que atua como material de suporte às peças durante a impressão 3D.

Ambos métodos requerem pós-processamento de recuperação de material. Igualmente, você pode usinar, lixar e pintar modelos 3D finalizados da mesma forma, usando qualquer método.

Lixar e pintar ajudam a obter superfície lisa, removendo sinais de camadas nas linhas de camada da superfície de impressão.

Por que o FDM é Popular?

A tecnologia FDM usa filamentos termoplásticos para criar peças impressas em 3D.

Termoplásticos resistem a produtos químicos, calor e alto estresse mecânico, sendo o material ideal e mais procurado para construir protótipos funcionais que lidam com altos níveis de estresse.

É a escolha preferida de engenheiros que querem criar formas interligadas que incentivam movimentos mais fluidos em peças mecânicas.

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

Quais São os Benefícios do FDM?

A Modelagem por Deposição Fundida (FDM) oferece vários benefícios aos usuários de impressão 3D:

Escalabilidade

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

Facilidade de Uso

A tecnologia de impressão 3D FDM não é complicada. Você só precisa de treinamento moderado para operar a máquina FDM.

Basta calibrar sua impressora com as configurações corretas e pronto. Muitas vezes, o fabricante já calibrou sua impressora FDM na compra.

Conecte o filamento plástico adequado ao extrusor conforme manual do usuário e pressione imprimir.

Acessibilidade

Impressoras 3D FDM continuam entre as mais usadas e acessíveis do mercado. Têm custo de entrada significativamente menor comparado a impressoras SLA.

Ao mesmo tempo, o filamento usado está prontamente disponível, oferecendo ampla gama de escolhas de material.

Devido à facilidade de uso, o treinamento para usuários permanece custo-efetivo, atraindo mais hobbyistas para a indústria de impressão 3D.

Qual a Diferença entre SLS e SLA?

Tanto as técnicas de impressão SLA quanto SLS usam processo aditivo. No entanto, diferem em vários aspectos:

SLA trabalha puramente com polímeros e resinas. Não imprime com metais. Mas SLS trabalha com alguns polímeros como poliestireno e náilon e também lida com metais como titânio e aço.

A tecnologia SLS usa laser de alta potência para mirar e aquecer minúsculas partículas de pó de náilon na plataforma de construção até a temperatura de fusão antes de solidificar em modelo 3D.

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

O laser então cria camada por camada. A cada camada completada, ajusta-se a plataforma por uma altura de camada para permitir a próxima.

SLS é mais robusto e menor custo comparado à tecnologia SLA.

No entanto, SLA produz objetos 3D impressos com tolerância dimensional mais apertada e superfícies lisas similares a peças moldadas por injeção.

SLA pode criar características pequenas e bem definidas, algo não fácil de alcançar na impressão 3D SLS.

O pó ao redor no SLS suporta as camadas impressas, tornando-as estáveis conforme a impressão avança. Por outro lado, a tecnologia SLA requer estruturas de suporte adicionais.

Quando Usar FDM ou SLS?

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

Também, se pretende uma impressora fácil de usar e amplamente disponível em desktops, a impressora FDM atende.

Igualmente, se precisa de impressora mais rápida, escolha uma impressora FDM sobre uma SLS.

No entanto, se quer descartar a necessidade de estruturas de suporte adicionais que custam, escolha a impressora SLS.

Ela usa o excesso de pó na configuração de construção para suportar objetos durante a impressão.

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

Conclusão

O artigo fornece guia abrangente sobre tecnologias de impressão SLS vs FDM. Agora você só precisa escolher a que melhor atende suas necessidades.

Então solidifica usando resina líquida para formar uma estrutura 3D robusta.