A 3D nyomtatást additív gyártásnak is nevezik. Ez egy általános technológia, amely porított fémeket vagy nemfémeket és más ragasztható anyagokat használ az objektumok építéséhez rétegről rétegre digitális modellfájlok alapján. A 3D nyomtató felszeleteli a digitális modellt, majd hagyja, hogy a nyomtatófej a jelenlegi pálya szerint ismételten helyezze az anyagot a nyomólemezre, és egyesítse a folyamatos anyagrétegeket, amíg a végső háromdimenziós modell meg nem alakul. Az olvasztott lerakódási technológia (FDM, Fused Deposition Modeling) és a fénykeményítő technológia (SLA, Stereolithography) jelenleg a két leggyakoribb 3D nyomtatási technológia a piacon. Mivel a két technológia hosszú múltra tekint vissza, akár szakemberek, akár amatőrök, általában ezt a két technológiát használják belépési lehetőségként, amikor kapcsolatba kerülnek a 3D nyomtatókkal, így a jelenlegi 3D nyomtatási technológiák közül is a legérettebbek. Legyen szó prototípuskészítésről, modellkijelzőről vagy általános alkatrészgyártásról, bár mindkettő viszonylag hasonló alkatrészeket nyomtathat a felhasználók számára, még mindig szükség van a legmegfelelőbb 3D-s folyamat és anyagok kiválasztására a tényleges gyártási folyamatban. Hasonlítsuk össze e két folyamat előnyeit és hátrányait, és milyen körülmények között kell használni őket.
Az FDM technológia 3D nyomtatójának munkaelve az olvadt hőre lágyuló műanyagot a 3D nyomtatási platformra extrudálja, és rétegről rétegre rétegről rétegre helyezze, amíg a végső 3D modell meg nem alakul. Sokféle 3D nyomtatóanyag létezik, amelyek FDM technológiát használnak, a gyakoribb ABS-től és PLA-tól a különböző továbbfejlesztett porokkal doppingolt kompozit anyagokig, így az FDM 3D nyomtatók alkalmazási mezői nagyon szélesek. Ugyanakkor az FDM technológia nyílt forráskódúsága miatt a rajongók testreszabhatják a 3D nyomtatót is, hogy a nyomtatási beállítások és a hardvertartozékok a különböző igényeknek megfelelően módosíthatók legyenek, hogy megfeleljenek a speciálisabb forgatókönyvek igényeinek. Az SLA technológiájú 3D nyomtató UV lézert vagy fényvetítőt használ az objektum minden szeletrétegének folyamatos nyomon követésére, és a fényérzékeny gyantaréteget edzett műanyaggá gyógyítja, amíg a végső 3D modell meg nem alakul.
FDM műszaki előnyök
Az FDM 3D nyomtató nagyobb buildmérettel rendelkezik, mint az SLA nyomtató. A nagy méretű, praktikus alkatrészek és modellek prototípuskészítése és nyomtatása mellett kis tételű gyártási feladatokat is képes ellátni. A 3D nyomtatási anyagok egyetlen típusa általában alacsony ellenállással, alacsony súrlódással, nagy szilárdságtal és bizonyos korróziógátló jellemzőkkel rendelkezik, míg a kompozit anyagok általában megerősített anyagport vagy apróra vágott rostkeveréket tartalmazó anyagokra utalnak a fő anyagban, mint például a polikarbonát és a szénszál, amelyek erősebb, könnyebb és méretstabilabb alkatrészek nyomtatására használhatók. Az FDM 3D nyomtatás a modellkijelzőktől és az autók kis cserealkatrészeitől a repülőgépipari vállalatok szerszámszerelvényeiig terjed, így erősebb választás a mechanikai funkciókat és teljesítményt igénylő tárgyak számára. Egyes FDM3D nyomtatók nagy pontosságú nyomtatási jellemzőkkel rendelkeznek, így a nyomtatott alkatrészek felülete sima és egyenletes, ami megfelel az általános használati vizsgálati követelményeknek.
A 3D nyomtatóban a nyomtatási folyamat során egyszerre több belső alkatrész működik, és a nyomtatófej, az extrudáló rendszer vagy a forró végű alkatrészek bármilyen problémája problémákat okoz a nyomtatási folyamat közepén. Ezért a 3D modellek előkészítése és szeletelése során különös figyelmet kell fordítania a nyomtatási beállítások, a hardver és az anyagspecifikációk 3D nyomtatott objektumokra gyakorolt lehetséges hatására.
SLA technikai előnyök
Az SLA 3D nyomtatás minimális felbontást érhet el 25 mikronnal, hogy sima és aprólékos felületkezelést érjen el. A felületi részleteket az FDM páratlan, és hasonló a hagyományos fröccsöntött alkatrészek megjelenéséhez. Ez a legmegfelelőbb termékbemutatóhoz vagy konceptuális modellkészítéshez, szerves szerkezethez, összetett geometriai formájú alkatrészekhez, figurákhoz és más egyedi termék prototípusokhoz. Mivel az UV lézert használják adatkalibráló komponensként, az SLA 3D nyomtató nyomtatási hibája kisebb. Ez azért van, mert a rétegfúzió során nincs hőtágulás, így ideális nagy pontosságú modellek, például ékszerek, orvosi implantátumok, összetett építészeti modellek és más kis alkatrészek nyomtatásához.
Hogyan használjuk a két technológiát ésszerűen?
Az FDM-nek és az SLA-nak megvannak a maga előnyei és hátrányai, és különböző feladatok elvégzésére vagy többkomponensű összeszerelési konstrukcióval kombinálhatók. Ha egy demonstratív, finom felületű modell modellt szeretne készíteni, akkor az SLA jobb választás. Az FDM alkalmasabb lesz az alkatrészgyártásra, ahol a fő igények a tervezéstől és a gyártástól a későbbi kis tételgyártásig terjednek.