Giải thích đơn giản về FDM và SLA

 

Prusa i3 MK3 là một trong những máy in 3D tiêu dùng tốt nhất bạn có thể nhận được. Nó sử dụng công nghệ FDM để có được những mô hình thật bạn cần.

FDM vs SLA

FDM là tên viết tắt của Fused Deposition Modeling (là một quá trình tạo mẫu nhanh để tạo ra các vật thể rắn ba chiều trực tiếp từ mô hình CAD). Trong FDM, nhựa nhiệt dẻo được bồi đắp trong các lớp để tạo ra một vật thể in 3D. Trong quá trình in, sợi nhựa được đưa qua đầu in, nơi nhựa đủ mềm để có thể đặt vào đầu in. Sợi nhựa nóng chảy sau đó được lắng đọng từng lớp trong khu vực in để tạo hình sản phẩm.

Có nhiều lựa chọn máy in 3D FDM, bắt đầu từ vài triệu. Cuộn nhựa tương đối rẻ tiền, bắt đầu từ khoảng 300,000Vnd mỗi kg. Những yếu tố này đã khiến máy in FDM trở nên phổ biến đối với các nhà sản xuất và người dùng gia đình.

SLA là tên viết tắt của Stereolithography Apparatus, hoặc đơn giản là in ly-to lập thể. Giống như FDM, SLA là một phương pháp in bồi đắp: Các mô hình được xây dựng từng lớp. Tuy nhiên, SLA sử dụng một photopolyme nhạy sáng – điển hình là nhựa lỏng – được làm cứng bằng cách áp dụng ánh sáng tập trung hoặc tia UV (quá trình này được gọi là lưu hóa). Máy in SLA thường xây dựng các mô hình từ trên xuống dưới, bàn in sẽ di chuyển nâng mẫu in lên trên, ra khỏi bể nhựa.

Nguồn sáng là laser hoặc máy chiếu kỹ thuật số (công nghệ thường được gọi là DLP – Xử lý ánh sáng kỹ thuật số). Laser in các lớp; trong DLP, toàn bộ mặt in (một lớp hai chiều) của mô hình được chiếu toàn bộ cùng một lúc vào bể nhựa.

Máy in Laser SLA thường chậm hơn các mẫu DLP vì bề mặt nhỏ của chùm tia laser. Trong máy in DLP, mỗi lớp cứng lại nhanh hơn vì toàn bộ hình ảnh của một lớp được chiếu lên nhựa. Hơn nữa, máy chiếu DLP đáng tin cậy và dễ bảo trì hơn so với hệ thống laser tùy chỉnh vì máy chiếu sử dụng công nghệ tương tự như máy chiếu rạp chiếu phim gia đình và doanh nghiệp. Các mô hình in phải trải qua một quá trình xử lý hậu kỳ.

Vật liệu và màu sắc:

Máy in FDM thường sử dụng sợi nhựa PLA, PETG hoặc ABS. Hầu hết các máy in FDM có thể xử lý nylon, PVA, TPU và nhiều loại hỗn hợp PLA (trộn với gỗ, gốm sứ, kim loại, sợi carbon, v.v.) Sợi có nhiều màu khác nhau. Một số nhà sản xuất thậm chí còn cung cấp dịch vụ sản xuất màu RAL theo nhu cầu.

Hầu hết các máy in FDM có thể sử dụng cuộn nhựa tiêu chuẩn có sẵn ở hai kích thước tiêu chuẩn (đường kính: 1,75 hoặc 2,85mm) từ nhiều nguồn khác nhau. Một vài máy in sử dụng sợi nhựa độc quyền – chúng thường đắt hơn cuộn tiêu chuẩn do có chất lượng tốt hơn.

Thông thường, vật liệu cho SLA là độc quyền và không thể thay thế giữa các máy in từ các nhà sản xuất khác nhau. Sự lựa chọn màu sắc cũng bị hạn chế. Ví dụ, máy in Formlab dùng nhựa đen, trắng, xám, nhựa trong suốt.

Độ chính xác và độ hoàn thiện (độ mịn):

Trong máy in FDM, độ phân giải của máy in phụ thuộc vào kích thước đầu in và độ chính xác của chuyển động của đầu in (trục X / Y). Độ chính xác và độ mịn của các mô hình in còn bị ảnh hưởng bởi các yếu tố khác: Vì lực liên kết giữa các lớp thấp hơn so với in SLA và vì trọng lượng của các lớp trên có thể ép/đè các lớp bên dưới, một số vấn đề có thể xảy ra (ví dụ: cong vênh, sai lệch các lớp, dịch chuyển các lớp,…)

Máy in SLA luôn tạo ra các đối tượng có độ phân giải cao hơn và chính xác hơn máy in FDM. Do độ phân giải chủ yếu được xác định bởi kích thước điểm của laser hoặc máy chiếu, nó rất nhỏ. Ngoài ra, trong quá trình in cũng ít lực tác dụng lên mô hình hơn. Bằng cách này, bề mặt hoàn thiện mịn hơn nhiều. Những bản in SLA có những chi tiết mà máy FDM không bao giờ có thể làm được.

Độ bám/ khử sau khi in:

Độ bám dính trên tấm nền in là một điều cũng cần được quan tâm khi sử dụng máy in FDM. Các đối tượng in có thể được loại bỏ tương đối dễ dàng.

Trong máy in SLA, có thể khó gỡ mô hình in ra khỏi tấm nền và thường có rất nhiều nhựa còn lại trên đó mà bạn phải gỡ bỏ bằng dao – việc này tốn nhiều công sức hơn so với máy in FDM. Nhà sản xuất máy in công nghiệp Carbon3D thậm chí đã đưa ra một ý tưởng : oxy giữ cho nhựa ở bề mặt của mô hình không bị cứng lại.

Xử lý nguội

Sau khi in trên máy in FDM, bạn cần loại bỏ các phần support (nếu mẫu in có phần nhô ra) và nhựa thừa bằng ngón tay hoặc dụng cụ cắt. Chà nhám giúp có được bề mặt mịn hơn.

Các mô hình được in trên máy in SLA được phủ bằng nhựa dính phải được loại bỏ trong dung dịch cồn isopropyl. Đây là lý do tại sao bạn đeo găng tay bảo hộ với hầu hết các máy in SLA – để bảo vệ ngón tay của bạn khỏi nhựa và cồn. Tùy thuộc vào kiểu máy, cũng có thể cần hỗ trợ – loại bỏ chúng dễ dàng như với máy in FDM.

Nên chọn FDM hay SLA:

• Khi nào nên sử dụng FDM
  • Tạo mẫu nhanh
  • Xây dựng mô hình giá rẻ
  • Khi không đòi hỏi độ chính xác và bề mặt hoàn thiện
• Khi nào nên sử dụng SLA
  • Khi cần các chi tiết phức tạp hay độ hoàn thiện bề mặt mịn
  • Khi độ bền của mô hình không quan trọng (mô hình được làm từ nhựa có thể bị ảnh hưởng khi tiếp xúc với ánh nắng mặt trời trong thời gian dài)
  • Để tạo khuôn để đúc cho sản xuất hàng loạt (ví dụ: cho các nhà sản xuất đồ trang sức hoặc đồ chơi)