Индустрия аддитивного производства - это бурно развивающийся бизнес, и мировой рынок 3D-печати оценивается в 25,32 млрд в 2024 году, а к 2030 году он достигнет 66,42 млрд. CAGR 17,28%. С ростом доступности технологии 3D-печати всплыл вопрос о соотношении смолы и нити, который имеет свои преимущества и свои проблемы.

Для любителя, преподавателя или профессионала, работающего над созданием прототипов, важно знать разницу между 3D-печатью смолой и 3D-печатью нитью. Это сравнение 3D-печати смолой и 3D-печати нитью в зависимости от качества печати, цены, использования материала и безопасности.

3D-печать на смоле и нити: Понимание основ

Филаментная 3D-печать (FDM/FFF)

Филаментная 3D-печать, FDM или FFF, основана на экструзии расплавленного термопластика через сопло, которое формирует слой за слоем. Эта технология дешевая и гибкая, с учетом таких материалов, как PLA, ABS и PETG, которые подходят для больших тиражей и рабочих прототипов.

FDM отлично подходит для изготовления крупных моделей, инженерных изделий и сборок. Однако этот процесс склонен оставлять видимые линии слоя, поэтому для придания гладкости поверхности необходимо шлифовать, полировать или выравнивать паром.

3D-печать на смоле (SLA/DLP/MSLA)

3D-печать на основе смолы, к которой относятся SLA, DLP и MSLA, предполагает нанесение жидкой фотополимерной смолы, которая затвердевает под воздействием ультрафиолетового света. Этот процесс очень детализирован и обеспечивает гладкую отделку, поэтому может использоваться в миниатюрных моделях, стоматологических моделях и ювелирных изделиях. Смоляные 3D-принтеры также более точны, обычно дороже и имеют меньший объем сборки, чем FDM-принтеры.

Быстрый взгляд: 3D-печать из смолы и нити

Сравнение с глазу на глаз

Качество печати и детализация

Принтеры на смоле создают гладкие поверхности с небольшим количеством линий слоя, что позволяет использовать их в тех случаях, когда важны мелкие детали. Они способны печатать тонкие отпечатки до 10 микрон, а значит, идеально подходят для миниатюр и создания прототипов ювелирных изделий.

Однако при филаментной печати образуются видимые линии слоев, которые необходимо обрабатывать, например, шлифовать или сглаживать химическими веществами, чтобы повысить качество поверхности. FDM обычно менее точна и имеет большее количество слоев при большем размере, чем смола.

Возможности создания объемов и размеров

FDM-принтеры имеют увеличенный объем корпуса, и принтеры начального уровня имеют минимальный размер 200x200x200 мм, а промышленные системы превышают 1000 мм в любом направлении. Таким образом, процесс филаментной печати лучше всего подходит для больших моделей и рабочих компонентов, требующих структурной целостности.

Однако принтеры для печати на смоле, как правило, имеют меньшую строительную платформу (например, 120x80x150 мм) и более полезны при работе с небольшими компонентами, требующими детальной проработки, чем при печати более крупных деталей.

Стоимость и доступность материалов

FDM нити, как правило, дешевле, например, PLA и PETG стоят от $1550 до 50 долларов за килограмм, а нити инженерного класса продаются по цене до 50-150 долларов за килограмм. Филаменты премиум-класса могут стоить более 200 долларов за килограмм.

Смолы, как правило, очень дороги, их цена составляет $50-150 за литр, что намного выше цены филамента. Кроме того, смолы могут легко испортиться после 12-18 месяцев хранения, что делает их более дорогими для печати больших тиражей или производства в больших объемах.

Скорость и эффективность

Смоляные принтеры хорошо подходят для печати деталей небольшого размера. Все слои отверждаются одновременно, поэтому пластина с миниатюрами может быть готова за то же время, что и при печати одного элемента.

Принтеры для печати на нити обычно медленнее обрабатывают большие детали, а отдельные детали - быстрее; также возможна непрерывная печать без последующего отверждения.

Прочность и долговечность

Для прочность и долговечность, нитевидные материалы например, ABS, PETG, и нейлон обеспечивать превосходство ударопрочность, прочность на разрыв, и долгосрочные долговечность. Они идеально подходят для функциональные части и механические узлы.

Детали из смолыОднако они более хрупкий если только не используются специализированные жесткие смолыкоторый может имитировать детали, изготовленные методом литья под давлением но в более высокая стоимость материалов.

Соображения безопасности

Опасность представляет не только нить для печати, но и смола:

К проблемам безопасности FDM относятся выбросы ультрамелких частиц (UFP) и летучих органических соединений (VOC).

Вопрос безопасности смолы еще более актуален из-за токсичности неотвержденной смолы. При работе со смолой необходимы надлежащая вентиляция, нитриловые перчатки, респираторы и станции УФ-отверждения.

Приложения и примеры использования

Когда следует выбирать смоляную 3D-печать

3D-печать на смоле наиболее полезна в процессах, требующих мелких деталей и отделки, в том числе:

• Миниатюры для настольных игр (85% используют смолу для изготовления детализированных фигурок).
• Инвестиционное литье прототипирование ювелирных изделий.
• Зубные модели, протезы и индивидуальные хирургические направляющие, где точность крайне важна.

Когда следует выбирать материал для 3D-печати

Печать на пленке подходит для:

• Большие модели, такие как косплейная броня, практичные прототипы и промышленные детали.
• Образовательные приложения, в которых приоритетны экономичность и прочность.
• Промышленные технологические инструменты, оснастка и приспособления, требующие точности размеров.

Советы начинающим энтузиастам

Для новичков FDM-принтеры являются менее дорогим и простым в использовании, более безопасным входом в 3D-печать, поскольку цены на них ниже, а сами машины менее сложны в использовании. Начальные модели, такие как Creality Ender 3 V2, стоят примерно от 200 до 300 долларов и обеспечивают надежную работу.

Принтеры на смоле, такие как серия Elegoo Mars, обеспечивают высокое качество отпечатков, но для их безопасного использования необходимы дополнительные средства защиты (например, станции УФ-отверждения, перчатки и респираторы). Первоначальная стоимость смолы может составлять $300-400.

Будущее рассмотрение

Технологии печати смолой и нитью будут развиваться. Высокие темпы роста (21,33% CAGR) наблюдаются в настольных смоляных системах, что связано с принятием таких систем потребителями и развитием технологий.

Новые направления - биоразлагаемые нити и смолы на биооснове, которые могут отвечать интересам биоэкологии без ущерба для производительности. Кроме того, в отрасли 3D-печати все больше внимания уделяется утилизации и переработке отходов.

Заключение

Решение о выборе между 3D-печатью на смоле и 3D-печатью на нити в конечном итоге зависит от характера того, что требуется вашему проекту. Печать смолой отличается точностью, гладкостью поверхности и детализацией и может быть оптимально использована для создания миниатюр, стоматологических моделей и ювелирных изделий. В свою очередь, печать на нити лучше всего подходит для больших деталей, прочных отпечатков и экономичных функциональных прототипов.

Знание преимуществ и недостатков каждого процесса позволит вам выбрать наиболее подходящую технологию для использования в вашем проекте, будь то качество обработки поверхности, механическое качество или объем сборки. Комбинация двух технологий используется многими профессионалами, которые стремятся максимально использовать преимущества обеих.

Вопросы и ответы

Существует ли 3D-принтер, использующий смолу и нить?

Да, некоторые гибридные 3D-принтеры можно печатать как с помощью смола и нитьУниверсальность для различных типов проектов.

Является ли смола для 3D-печати лучше, чем нить?

Печать на смоле лучше для высокое разрешение и гладкая отделкав то время как печать на нити превосходит прочность и большие отпечатки.

Сколько стоит материал для 3D-печати?

Филамент обычно стоит $15-$50 за килограмм, с специальные нити по более высокой цене.

В чем разница между 3D-печатью с помощью смолы и нити?

3D-печать на смоле использует ультрафиолетовый свет для отверждения жидкой смолы, обеспечивая гладкие поверхностив то время как печать на нити Выдавливает твердый материал слоями.

Дорого ли стоит материал для 3D-печати?

Филамент для 3D-печати Как правило, они доступны по цене и стоят в пределах $15-$50 за килограммХотя специальные нити может стоить дороже.

Стоит ли приобретать 3D-принтер со смолой или нитью?

Выберите печать на смоле для мелкие детали и гладкие поверхности, и печать на нити для большие отпечатки и долговечность по более низкой цене.