創(chuàng)想三維：FDM VS 光固化 3D打印機(jī)選擇指南

http://m.magentopwa.com2019年03月28日 15:08教育裝備網(wǎng)

　　FDM是Fused Deposition Modeling的縮寫，意為熔融沉積成型，逐層堆積熱塑性塑料構(gòu)建立體模型。塑料長絲通過FDM 3D打印機(jī)的熱擠出機(jī)構(gòu)熔化，進(jìn)而流入精細(xì)的噴嘴，再按照輸入的三維圖紙，以類似傳統(tǒng)三軸機(jī)床的運(yùn)動控制方法逐層放置。入門級FDM 3D打印機(jī)價格目前已低至千元，并且是目前應(yīng)用較成熟的3D打印技術(shù)，耗材價格相對便宜，這些使得FDM 3D打印機(jī)在企業(yè)和個人用戶中廣受歡迎。

　　光固化成型技術(shù)也是逐層構(gòu)建，但使用的是液態(tài)光敏樹脂耗材，這類耗材在一定波長和強(qiáng)度的紫外光照射下會硬化。光固化3D打印機(jī)的光源通常在底部，隨著固化的進(jìn)行，構(gòu)建平臺從樹脂料槽中逐漸提升，自上而下構(gòu)建模型。光固化技術(shù)因光源類型而異有多種子類，例如SLA使用激光器聚焦紫外光進(jìn)行點狀固化，DLP則使用數(shù)字投影儀將一層的整個圖像投影固化一面，而新興的LCD光固化成型方式類似DLP，只是投影成像裝置換成了一塊成本很低的高分辨率2K液晶屏，大大降低了光固化設(shè)備準(zhǔn)入門檻。

　　▲創(chuàng)想三維DP-002

　　一、FDM和光固化3D打印機(jī)的比較

　　1、耗材和顏色

　　FDM 3D打印機(jī)通常使用熱塑性塑料絲，大多數(shù)可以處理ABS、PLA、PVA、TPU，以及各種PLA混合物(例如與木材，陶瓷，金屬，蠟，碳纖維等混合)。FDM耗材一般有1.75或2.85mm兩種標(biāo)準(zhǔn)尺寸，顏色非常豐富，一些制造商甚至可以按RAL色卡提供定制服務(wù)。部分FDM 3D打印機(jī)支持雙色兩種耗材同時打印。

　　光固化3D打印機(jī)使用液態(tài)光敏樹脂，以及一些工業(yè)用途特種樹脂，例如失蠟鑄造用樹脂蠟、牙科專用樹脂、耐熱或柔性樹脂。光固化3D打印機(jī)耗材顏色選擇有限，創(chuàng)想三維暫時最多僅可提供十種。

　　2、精度和平滑度

　　FDM 3d打印機(jī)的精度除了受噴嘴尺寸以及XYZ軸的移動精度影響，還有一些其他因素：堆積層層之間的粘合力低于光固化，并且由于上層可能會擠壓下面層，如設(shè)置不好，還可能出現(xiàn)一些打印缺陷，例如翹曲、層錯、層移、底部收縮等。這些都會影響精度和表面光滑度，目前FDM的打印精度一般在0.1mm左右。

　　光固化3D打印機(jī)的精度主要取決于激光器或投影的分辨率，這些光點非常小，精度可達(dá)微米級。此外，在打印過程中對模型施加的力較小，因此表面光潔度更平滑，這方面是FDM 3D打印機(jī)無法比擬的。

　　3、模型的取卸

　　FDM 3D打印機(jī)的脫模拆卸相對容易，如果打印物體粘附在打印床上，使用鏟刀即可。在光固化3D打印機(jī)中，很難從打印平臺上移除打印的模型，并且通常在平臺上留下大量樹脂，這比在FDM 3D打印機(jī)上花費更多的精力。

　　4、后處理

　　FDM 3D打印完成打印后，需要移除模型的支撐和多余的塑料，打磨有助于使表面更光滑。在光固化3D打印機(jī)的打印模型，需要使用異丙醇除去表面的光敏樹脂，需要戴橡膠手套保護(hù)手指免受樹脂和酒精的傷害，支撐的去除則一樣簡單，由于表面質(zhì)量優(yōu)異，通常無需打磨。(3d打印后期處理教程：https://www.cxsw3d.com/gongsidongtai/23-2679.html)

　　▲愛因斯坦像，發(fā)型胡子還未處理

　　5、3D打印成本

　　FDM 3D打印機(jī)中的消耗品是噴嘴和長絲卷，噴嘴的價格一般就幾塊錢，而標(biāo)準(zhǔn)耗材卷價格在過去幾年一直在下降，一公斤約在80元左右，但特種耗材價格較高。相對來說，光固化3D打印機(jī)使用的耗材光敏樹脂價格昂貴，1升標(biāo)準(zhǔn)樹脂價格約在500~800元之間。

　　此外光固化3D打印機(jī)還有一些損耗件。例如創(chuàng)想三維高性能LCD光固化3D打印機(jī)投影用的2K屏，由于熱量等因素，中等使用強(qiáng)度下約半年就需要更換一次，價格約為300元。DLP的光源壽命很好，DP-002的光源壽命為5萬小時，但設(shè)備價格高昂。

　　另外，光固化3D打印盛放樹脂的料槽隨著時間的推移，底部可能會刮花，影響光源將圖像精確投射而需要更換。一些廠商的創(chuàng)新設(shè)計則可以節(jié)約此項成本，例如創(chuàng)想三維光固化3D打印機(jī)料槽底部采用可拆卸設(shè)計，并且可以覆蓋離型膜，提升使用壽命并節(jié)約更換成本。

　　二、FDM和光固化3D打印機(jī)如何選擇?

　　FDM 3D打印機(jī)

　　可以接受普通表面質(zhì)量的小規(guī)模量產(chǎn)

　　可以接受0.1mm精度，大尺寸工業(yè)應(yīng)用或定制

　　非常適合業(yè)余愛好者，例如家庭、學(xué)校的應(yīng)用