FDM, SLA או SLS? ההשוואה המלאה בין טכנולוגיות הדפסת תלת מימד

נתוני הדיוק בטבלאות הם דוגמאות מסטנדרטי Protolabs Network, ולא התחייבות של 3DIY או של המדפיס. יש לסכם סבולות וגימור לכל עבודה בנפרד.

המאמר מסביר טכנולוגיות שקיימות בענף, ואינו מבטיח שכל שירות זמין ב-3DIY. יש לבדוק מול המדפיס את הציוד, החומר, הניסיון והיכולת לספק את העבודה המבוקשת לפני שמסכמים עסקה.

למה בכלל יש כמה טכנולוגיות

כל טכנולוגיה נולדה כדי לפתור בעיה אחרת. FDM נולדה כדי להיות פשוטה וזולה. SLA נולדה כדי להגיע לפרטים שחוט פלסטיק לא יכול להגיע אליהם. SLS נולדה כדי לייצר חלקים חזקים בצורות שאי אפשר להדפיס עם תמיכות. אין טכנולוגיה "הכי טובה", יש טכנולוגיה שמתאימה לפרויקט. הבחירה הנכונה חוסכת כסף, והבחירה הלא נכונה מייצרת חלק שנראה טוב אבל נשבר, או חלק חזק שנראה גרוע.

ההשוואה במספרים

הנתונים בטבלה לקוחים מהסטנדרטים ש-Protolabs Network מפרסמת לשירות שלה. מדפסות שונות ומדפיסים שונים יכולים לעבוד מדויק יותר או פחות, אבל אלה ערכים טובים לתכנון. השורה החשובה ביותר ללקוח פרטי היא הפרט המינימלי: פרט של חצי מילימטר, כמו אצבעות של מיניאטורה, ייעלם ב-FDM אבל ייצא יפה ב-SLA.

FDM: לעבודה שימושית ולדגמים

איך זה עובד

ראש הדפסה מחומם מתיך חוט פלסטיק, בדרך כלל בעובי 1.75 מ״מ, ומניח אותו בקווים דקים על משטח. אחרי כל שכבה המשטח יורד, או הראש עולה, והשכבה הבאה מונחת מעל. זה דומה לאקדח דבק חם מדויק מאוד.

במה היא טובה

FDM מתאימה למארזים, למתלים, לדגמים ולמתנות. קיימים חומרי PLA, PETG, ABS, ASA, TPU וחומרים מחוזקים, אך לא כל מדפסת תומכת בכולם. בדקו עם המדפיס אילו חומרים וצבעים הוא מציע לעבודה המסוימת.

מה צריך לדעת

השכבות נראות, והחלק חלש יותר בין השכבות מאשר לאורכן. זה לא פגם אלא אופי הטכנולוגיה, וגם התקנון של 3DIY קובע שקווי שכבה אינם פגם (סעיף 8). מי שרוצה משטח חלק יכול לשייף ולצבוע. ראו גימור וצביעה של הדפסות (גימור וצביעה של הדפסות תלת מימד: מהסרת תמיכות ועד טיפול שוטף).

SLA: כשהפרטים הם הכול

איך זה עובד

אמבט של שרף נוזלי, ומתחתיו מקור אור, לייזר או מסך, שמקשה את השרף שכבה אחרי שכבה. החלק נבנה לרוב הפוך, תלוי מפלטה שעולה מתוך האמבט. אחרי ההדפסה שוטפים אותו באלכוהול איזופרופילי, מייבשים, ומקשים סופית באור UV.

במה היא טובה

מיניאטורות, תכשיטים ומודלים ליציקה, דגמים קטנים עם פרטים עדינים, ואבות טיפוס חזותיים שצריכים להיראות כמו מוצר מוגמר. פני השטח חלקים מאוד, וכמעט לא רואים שכבות.

מה צריך לדעת על בטיחות

שרף לא מוקשה ונוזלי שטיפה דורשים טיפול לפי הוראות היצרן וגיליון הבטיחות: כפפות מתאימות, הגנת עיניים ואוורור. אין לנקות שרף מהעור באלכוהול; משתמשים במים וסבון לפי הנחיות היצרן. אין לשפוך שרף או נוזלי שטיפה לביוב. אוספים פסולת ומבררים מסלול פינוי מתאים לפי סוג החומר והנחיות הרשות המקומית; הקשיה אינה הופכת כל פסולת לבטוחה לפח הרגיל.

SLS ו-MJF: חוזק בלי תמיכות

איך זה עובד

שכבה דקה של אבקת ניילון נפרסת על משטח, ולייזר מתיך רק את האזורים שבהם החלק צריך להיות. ב-MJF, טכנולוגיה דומה של HP, ראש מתיז חומר שסופג חום ואז מנורה מתיכה. האבקה שלא הותכה מחזיקה את החלק, ולכן אין צורך בתמיכות.

במה היא טובה

חלקים פונקציונליים, צירים, תפסים, מנגנונים וסדרות קטנות. החלקים חזקים יחסית בכל הכיוונים, והצורות יכולות להיות מסובכות מאוד. פני השטח מעט גרעיניים, ולרוב הצבע אחיד, אפור או לבן, אלא אם צובעים.

מה צריך לדעת

זו טכנולוגיה תעשייתית שדורשת ציוד יקר, ולכן היא נמצאת בעיקר אצל ספקים ייעודיים ולא אצל מדפיסים עצמאיים. אם הפרויקט שלכם צריך SLS, כדאי לציין זאת בבקשה ולבדוק מי זמין.

אילו חומרים יש בכל טכנולוגיה

ב-FDM, PLA הוא ברירת המחדל לדגמים ולמתנות. הוא קל להדפסה, יש לו מגוון צבעים עצום, אבל לפי Prusa הוא מתרכך סביב 60 מעלות ורגיש לקרינת UV. PETG עמיד יותר לחום, עד כ-80 מעלות לפי Prusa, ומתאים גם לשימוש בחוץ. ABS ו-ASA עמידים עוד יותר לחום, ו-ASA עמיד גם לשמש, אבל קשים יותר להדפסה. TPU הוא חומר גמיש, כמו גומי, שמתאים למגנים, לרפידות ולאטמים.

ב-SLA, השרף קובע הכול. שרף סטנדרטי נותן פרטים יפים אבל שביר יחסית. שרפים הנדסיים מחקים תכונות של פלסטיקים אחרים. שרפים ליציקה נשרפים בלי שאריות, ולכן משמשים צורפים ליציקת תכשיטים.

ב-SLS, ניילון PA12 הוא החומר הנפוץ ביותר. הוא חזק, עמיד לשחיקה ומתאים לחלקים שזזים.

טעויות נפוצות בבחירת טכנולוגיה

הטעות הראשונה היא לבחור SLA לחלק גדול ופשוט. התוצאה יפה, אבל יקרה בלי סיבה, וב-FDM היא הייתה יוצאת טובה בדיוק כמו שצריך. הטעות השנייה היא ההפך: לבחור FDM למיניאטורה עם פרטים זעירים, ולקבל דמות בלי פנים. הטעות השלישית היא לבחור לפי הטכנולוגיה ולא לפי החומר. חלק שיעמוד בשמש צריך חומר שעמיד ל-UV, וזה חשוב יותר מהשאלה אם הוא הודפס בחוט או בשרף. הטעות הרביעית היא לשכוח את הגימור. גם SLA דורשת הסרת תמיכות שמשאירות סימנים קטנים, וגם FDM אפשר להחליק בשיוף ובצבע.

איך בוחרים: מדריך מהיר לפי פרויקט

ההחלטה הראשונה היא בדרך כלל בין FDM ל-SLA, והשאלה המכרעת היא גודל הפרט הקטן ביותר. אם הוא מעל 2 מ״מ, FDM תספיק כמעט תמיד. אם הוא מתחת למילימטר, תצטרכו SLA. לגבי חומרים ב-FDM, ההבדל בין שני הנפוצים מוסבר במאמר PLA או PETG (PLA או PETG? איך בוחרים חומר להדפסת תלת מימד).

מה עם הדפסה ביתית?

מי שמדפיס בבית עובד כמעט תמיד ב-FDM, ולאחרונה גם במדפסות שרף שולחניות. מדפסת שרף ביתית דורשת מקום מאוורר, כפפות, אמבט שטיפה ותחנת אשפרה, ולכן היא מתאימה למי שמדפיס הרבה מיניאטורות או תכשיטים. לרוב המשתמשים, FDM ביתית והזמנת SLA ממדפיס לפי הצורך הן השילוב הנוח ביותר.

מה תמצאו ב-3DIY

המאמר מסביר טכנולוגיות שקיימות בענף, ואינו מבטיח שכל שירות זמין ב-3DIY. יש לבדוק מול המדפיס את הציוד, החומר, הניסיון והיכולת לספק את העבודה המבוקשת לפני שמסכמים עסקה. ציינו בבקשה את השימוש ואת גודל הפרט הקטן ביותר. למיניאטורות קראו גם את המדריך (מיניאטורות בהדפסת תלת מימד: מדריך למשחקי תפקידים, D&D ואספנים).