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FDM、SLA、DLP几款市面上常见的桌面级3D打印机的比较

发布时间: 2015-02-02 22:04 来源: 3D沙虫网 作者: wps2000 点击: 我要评论 条评论)
我们的群经常会有一些新手在问,FDM、DLP、SLA这些是什么呀,该怎么选择啊,性能咋样啊,这些问题,这里我就集中起来回答一下。当然,这里我主要讨论的是桌面级的。

先来说说基本的原理:

FDM:全称叫“熔融沉积”技术(妈蛋真拗口),基本原理是通过加热装置将ABS、PLA等丝材加热融化,然后通过挤出头像挤牙膏一样挤出来,一层一层堆积上去,最后成形。大家如果见过春蚕吐丝,就清楚了(我估计90后多半没见过),类似的也是如此。蚕体内含有绢丝蛋白质的绢丝液,蚕用嘴挤压吐出,一层一层环绕,这种液体凝固后就成了丝茧。

SLA:全称叫“立体光固化成型”,基本原理是激光束在液态树脂表面勾画出物体的第一层形状,然后制作平台下降一定的距离(0.05-0.025mm之间),再让固化层浸入液态树脂中,如此反复。使用的树脂是光敏树脂,激光束照射后会形成固态。

DLP:全称叫“数字光投影”技术。使用的耗材和SLA一样,都是光固化树脂。那和SLA有什么区别呢?为什么叫数字光投影呢?其实在机械结构方面,DLP与SLA最大的不同在于,DLP用的是投影仪的数字光源(没用用过投影仪?买一个试试,哈哈),SLA用的是激光头。正因为如此,DLP一扫就是一片,SLA成形只能靠一个激光点。一些DLP机器还可以打多种材料,例如DLP200台面可以打印多种材料,树脂ABS亚克力。

再来说性能:

打印尺寸:

FDM的机器,在架构上灵活多样,有XYZ框架结构的,有三角州结构的,有机械手臂的,因此成形尺寸可以做得很小,也可以做得很大,大家看看这个机器,是不是很大啊?

但是问题也来了,大尺寸的FDM机器,往往会存在稳定性不好,打印速度慢的问题。所以,没有相当强的技术实力的人或公司,是造不好大型FDM机的。

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上海复翔的大尺寸机器

而SLA和DLP在成形原理上的限制,暂时就无法做出大型的机器,当然,未来会有更好的,另当别论。SLA理论上和FDM一样可以做的无限大的尺寸,只不过速度会慢,SLA也是通过光轴移动来打印的。而DLP呢?如果做大的话,会牺牲精度,而SLA和FDM不会。

总之,在实际中,成形尺寸上:FDM > SLA ≈ DLP 。

成形精度:

3D打印机有XYZ三个轴来控制精度,Z轴是步进电机精度,就是咱们说的层厚 ,这个精度FDM、DLP、SLA没什么区别,因为买的都是市面上的步进电机,理论上最小可以到0.01MM。差别主要是在X、Y轴精度上。现目前,理论情况下DLP光斑精度最小只有0.1MM,SLA是0.2MM,FDM0.3MM。

那么,是不是三者的关系是:DLP > SLA > FDM呢?其实在实现中,还是有一定的差别。当然,FDM是精度是最低的。

由于FDM是一层层通过挤出头挤出耗材的,所以对机械结构要求比较高,在精度上,目前还不是特别的好。台阶效应比较明显(就是一层一层的那个东西)。FDM主要是看喷头,喷头直径越小精度越高,但是喷头小了,也容易造成耗材堵塞,所以喷头不是越小越好。

不同厂家FDM机器的台阶效应对比。

而SLA和DLP机器呢,由于是光照成形,所以精度要高得多。

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这是著名的美国FORM1的SLA机器打印效果

看看DLP的效果:

这是雪豹DLP机器的效果,这个就几乎看不到台阶效应了。

这是个乔克兄弟DLP机器的效果,相当精美了。

刚才说了,在理论上,DLP > SLA。但在实际中,SLA > DLP。那么为什么DLP精度没有SLA高呢,是因为DLP出来的光是扇形光,是有散射的,SLA是激光是近似一条直线,所以在精度上会优于DLP。

总之,在精度上:SLA > DLP > FDM

再来看打印速度:

目前桌面级的FDM机器,打印速度最高的,还得算荷兰的Ultimaker 2系列,官方数据是:可以调整至30 至 300 mm/s

而以FORM1 为代表的SLA机器,我没找到具体参数,但我们测试过一台,比普通的FDM机器慢得多。原因是什么?因为它是靠激光点成形。

DLP机器,相对来说就快得多,一扫就是一大片。我们测试过一台雪豹的机器,比FORM1快大概20倍。

总之,在打印速度上:DLP >= FDM > SLA

机器价格:

普遍的,FDM比SLA、DLP便宜,大多在2000千至2万,当然,进口的FDM机器也很贵,像Ultimaker,Makerbot大多在2万以上。

而SLA、DLP,因为精度高,可以广泛用于工业用途,特别是珠宝商。比FDM机器贵得多。比如FORM1,在3万左右,雪豹的DLP机器,官方报价是9800。乔克兄弟的DLP机器,算是准工业级了,官方报价是8万6,市面上其他厂商的DLP机器普遍是4万以上。

总之,在价格上,桌面级的。SLA > DLP > FDM

耗材价格:

FDM机器现在比较普及,耗材相对便宜,一公斤ABS耗材在50至200元之间(取决于品质)

SLA和DLP的耗材比较贵,大概在一公斤光固化树脂在400元至3000元之间(进品的很比较贵)

总之,在耗材价格上。SLA ≈ DLP > FDM

综上所述,桌面级的3D打印机:

成形尺寸:FDM > SLA ≈ DLP

成形精度:SLA > DLP > FDM

机器价格:SLA > DLP > FDM

耗材价格。SLA ≈ DLP > FDM

至少买哪种机器合适,就根据自己的需求综合考虑了。以上不对之处,请大家指教

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