当第一次接触3D打印时,面对琳琅满目的打印机型,你是否曾被“光固化”和“FDM”这些专业术语劝退?
作为从业10年的工程师,我见过太多新手因选择错误设备而浪费预算。本文将通过对两者打印精度、打印速度、打印成本、应用场景几个方面进行对比,用最直白的语言解析两项技术的核心差异,方便大家在不同需求下做出合适选择。
FDM 3D 打印机的精度则受到多种因素限制。它通过高温将丝状材料熔化,从喷嘴挤出后逐层堆积成型 。xy 精度通常取决于喷嘴直径,常见的喷嘴直径为 0.4mm 。而且在打印过程中,由于层层堆积,层与层之间的粘合力低于光固化,上层可能会挤压下层,若设置不当,容易出现翘曲、层错、层移、底部收缩等打印缺陷 ,这些问题都会影响到最终模型的精度和表面光滑度。目前 FDM 3D 打印机的打印精度一般在 0.1mm 左右 。比如打印一个小型机械零件模型,FDM 3D 打印机打印出来的表面会有明显的层纹,在一些精细结构处,如细小的孔洞或薄壁,可能无法达到很高的精度。
光固化 3D 打印机在精度方面具有显著优势。其原理是利用特定波长的紫外光照射液态光敏树脂,使其逐层固化成型。以常见的 LCD 光固化 3D 打印机为例,xy 轴精度取决于 LCD 屏幕分辨率,目前市场上部分机器的精度能达到 0.04 - 0.07mm,一般也不会超过 0.1mm 。一些高端的光固化 3D 打印机,如使用数字投影仪的 DLP 机型,光点微小,精度甚至可达微米级 。并且在打印过程中,对模型施加的力较小,这使得打印出来的模型表面光洁度平滑,能够呈现出极为精细的细节,比如可以清晰打印出 0.1mm 的薄壁结构或发丝级的细节 。在牙科义齿领域,光固化 3D 打印机能够打印出高精度义齿模型,其细节和光滑度能够满足义齿加工的需求。
它采用面曝光技术,每次紫外线曝光一个表面,能一次性打印一整个平面,打印时间仅取决于模型的高度,与同时打印模型的数量无关 。
在打印高度较小且数量较多的模型时,优势尤为明显 。在批量打印牙科模型时,光固化 3D 打印机能够在短时间内完成大量模型的打印任务。
由于其是通过挤出丝材,以线条的形式层层堆积,模型越大、数量越多,所需的材料就越多,打印时间也就越长 。而且 FDM 打印过程中,喷头需要在不同位置移动,在一些复杂模型的打印中,喷头频繁启停和转向,也会耗费一定时间 。比如打印一个较大尺寸的工业产品外壳,FDM 3D 打印机可能需要数小时甚至更长时间才能完成,而相同情况下光固化 3D 打印机的耗时会大幅缩短 。