Ưu nhược điểm của từng công nghệ in 3D FDM và SLA

Bài viết sau đây sẽ cho bạn đọc cái nhìn về sự khác biệt chính giữa công nghệ in 3D FDM so với in 3D SLA và ứng dụng cụ thể của từng công nghệ.

In 3D, còn được gọi là công nghệ sản xuất bồi đắp, được sử dụng để mô tả một trong nhiều quy trình chuyển đổi một tệp kỹ thuật số thành một vật thể ba chiều liền khối. Một máy in 3D sẽ bồi đắp hoặc liên kết các lớp vật liệu liên tiếp lại với nhau, theo đúng dạng các mặt cắt ngang của file dữ liệu cho đến khi một vật thể vật lý được định hình.

Những điểm chung của FDM và SLA

Công nghệ in bồi đắp dạng sợi (FDM) và công nghệ in nhựa lỏng (SLA) là các phương pháp in 3D phổ biến nhất, đều mang lại sự linh hoạt thiết kế cho tạo mẫu, chế tạo chi tiết và sản xuất số lượng nhỏ. Cả hai công nghệ đều có khả năng tạo ra các chi tiết tương tự, nhưng sự chính xác và bề mặt in trên từng mẫu sẽ là yếu tố chính để lựa chọn công nghệ và vật liệu 3D tốt nhất cho từng công việc.

Trong công nghệ FDM, sợi nhựa gia nhiệt nóng chảy được ép đùn theo từng lớp theo biên dạng mẫu cho đến khi hình dạng 3D hình thành. Các sợi FDM đa dạng từ nhựa PLA phân hủy sinh học đến sợi gia cố Kevlar bền, chịu va đập, làm cho nó cực kỳ linh hoạt, từ chế tạo mẫu đến các dụng cụ và đồ gá kẹp trong công nghiệp. Máy in 3D FDM cũng có thể tùy chọn, cho phép bạn có nhiều lựa chọn về cài đặt in và tùy chọn phần cứng để phù hợp sản xuất với số lượng vật liệu ngày càng tăng. Với công nghệ SLA, tia laser UV hoặc bộ phận chiếu ánh sáng lần lượt theo từng lớp của vật thể, xử lý các lớp nhựa lỏng nhạy sáng thành nhựa cứng cho đến khi hình thành sản phẩm.

Công nghệ in 3D FDM

Những ưu điểm của công nghệ FDM

Có rất nhiều loại vật liệu nhựa nhiệt dẻo và sợi gia cố dùng công nghệ FDM để phục vụ hầu như mọi nhu cầu trong công nghiệp hoặc các ứng dụng cần thiết. Máy in 3D FDM có thể in được những chi tiết lớn hơn máy in SLA, cho phép chúng thực hiện một số nhiệm vụ chế tạo nhanh các chi tiết để sử dụng ngay và các mẫu kích thước lớn.

Các vật liệu dạng sợi liên tục phát triển với các tính năng tích hợp như kháng axit và hóa chất, có ma sát thấp và độ bền cao. Các sợi vật liệu FDM mới có chứa các hỗn hợp sợi được cắt nhỏ như polycarbonate và sợi carbon để tạo ra các chi tiết có tính bền, nhẹ và ổn định về kích thước. Máy in 3D FDM có thể in từ các bộ phận thay thế nhỏ cho xe hơi cổ điển đến các công cụ và đồ gá cho các công ty trong ngành hàng không vũ trụ, nó trở thành sự lựa chọn mạnh mẽ hơn cho các chi tiết yêu cầu về chức năng và hiệu suất cơ học.

Công nghệ in 3D của Markforged

Một số máy in FDM, chẳng hạn như máy in X7 dòng công nghiệp của Markforged, có khả năng in chiều dày lớp in 50 micron, vượt qua các máy in FDM điển hình và tạo ra  chi tiết với lớp in mỏng tối thiểu hoặc không nhìn thấy các lớp và có bề mặt mịn màng.

Khi quý khách sử dụng các dòng máy in 3D để bàn hoặc máy in dòng công nghiệp của Markforged, sẽ có sẵn các cấu hình lựa chọn sẵn như chọn đúng vật liệu, cài đặt và phần cứng, có nghĩa là không cần cấu hình người dùng để chống phân tách, như tốc độ in chính xác và độ kết dính của vật liệu không chính xác.

Tìm hiểu thêm thông tin về máy in 3D của Markforged

Những nhược điểm của công nghệ FDM

Nói chung, do độ phân giải in thấp của công nghệ FDM, các đường phân lớp trên bề mặt mẫu trong quá trình in đôi khi sẽ bị hiện rõ – ngay cả khi cài đặt chế độ in tốt nhất. Còn được gọi là các gờ trên bề mặt, nên cần phải bổ sung công đoạn xử lí mẫu sau in như đánh bóng và chà nhám để có thể so sánh với các bề mặt mịn của một mẫu in công nghệ SLA. Nếu bạn đang chế tạo các mẫu có độ bền cao mà không chú trọng đến chi tiết bề mặt, thì đó không là vấn đề.

Thông thường, quá trình in 3D FDM cũng dễ bị biến động nhiệt độ khiến vật liệu sợi nhựa nhiệt dẻo nguội chậm hoặc nhanh hơn và gây ra sự phân tách bề mặt (tách lớp, cong vênh). Quá trình in FDM đòi hỏi một số các bộ phận chuyển động, tất cả được phối hợp làm việc cùng nhau để định hình vật thể. Bất kỳ vấn đề nào với đầu in, hệ thống ép đùn hoặc lắp ráp cuối cùng sẽ dẫn đến các vấn đề giữa mẫu in. Do đó, cần chú ý cẩn thận đến các cài đặt chế độ in, phần cứng và thông số kỹ thuật vật liệu khi chuẩn bị và cắt lớp file 3D của bạn.

Công nghệ in 3D SLA

Những ưu điểm của công nghệ in SLA

Máy in 3D công nghệ SLA có thể đạt được độ phân giải nhỏ tới 25 micron, do đó bề mặt mịn, chi tiết hơn hẳn so với FDM và giống như các mẫu đúc. Nó phù hợp nhất để in các mẫu trình bày giới thiệu hoặc tạo các mô hình mẫu, các cấu trúc hữu cơ, các bộ phận với hình học phức tạp, tượng nhỏ và các mẫu có hình dạng độc đáo khác.

Nhờ quá trình xử lý của tia laser UV cực kỳ chính xác, máy in 3D SLA có dung sai kích thước chặt chẽ hơn. Điều này là do không có sự giãn nở nhiệt trong quá trình in các lớp, khiến nó trở nên lý tưởng cho các nguyên mẫu cực kỳ chính xác như đồ trang sức, chi tiết cấy ghép y tế, mô hình kiến trúc phức tạp và các chi tiết nhỏ khác.

Tại AIE, chúng tôi cung cấp dòng sản phẩm máy in 3D với công nghệ in SLA của UnionTech. Máy in 3D Uniontech với thiết kế mạnh mẽ, giá thành phải chăng, chất lượng in cao cấp. Chi tiết in trên máy in Uniontech có độ chính xác rất cao, bề mặn nhẵn mịn, với độ phân giải và hoa văn sắc nét.

Những nhược điểm của công nghệ in SLA

Do các đặc tính nhựa lỏng được hóa cứng bằng laser có các đặc tính giòn do đó chỉ nên sử dụng các mẫu nhựa SLA cho các bộ phận chịu áp lực cơ học hoặc tải trọng theo chu kỳ. Mặt khác, hầu hết các loại nhựa lỏng tiêu chuẩn là lý tưởng cho các cấu trúc tinh tế và tỉ mỉ do vậy được sử dụng cho mục đích trình bày, chẳng hạn như các mẫu mỹ phẩm. Không có loại nhựa lỏng SLA trên thị trường hiện nay có thể so sánh về độ bền và hiệu suất cơ học đối với các sợi như polycarbonate, nylon hoặc các vật liệu FDM khác.

Các loại vật liệu in 3D công nghệ SLA thường có chi phí cao hơn và in được ít mẫu hơn trên mỗi đơn vị vật liệu so với các cuộn vật liệu in 3D FDM. So với máy in 3D công nghệ FDM thì máy in SLA có kích thước mẫu in nhỏ hơn và không phù hợp với những mẫu lớn.

FDM vs SLA

Bước đầu tiên khi tiến hành luôn là phải lựa chọn công nghệ in phù hợp nhất cho công việc. FDM và SLA đều có lợi thế riêng và có thể được sử dụng để phục vụ các nhiệm vụ hoàn toàn khác nhau hoặc kết hợp. Nếu bạn tìm kiếm một công nghệ để tạo ra các nguyên mẫu thiết kế tính năng tốt, thì SLA là lựa chọn tốt hơn. Mặt khác, FDM sẽ linh hoạt hơn cho các bộ phận trong suốt quá trình sản xuất, từ thiết kế, sản xuất, đến bảo trì.