Memilih Antara SLA dan SLS untuk Prototipe Cepat: Mana yang Tepat untuk Proyek Anda?

Diposkan pada: 20 Juli 2018, | Oleh Candy, WayKen Marketing Manager

Ada sekitar 10 teknologi prototipe cepat utama, tergantung bagaimana Anda mengelompokkannya. Yang mana yang harus Anda pilih untuk perangkat medis yang Anda rancang? Atau mungkin Anda telah menciptakan sesuatu untuk mobil, pesawat, atau mungkin alat dapur. Setiap industri dan produk memiliki kebutuhan sendiri terkait prototipe. Dan Anda juga punya pendapat Anda sendiri tentang itu, kan? Apakah itu cukup terlihat bagus untuk ditampilkan kepada investor? Atau apakah Anda ingin memeriksa apakah itu berfungsi, jadi Anda bisa mengabaikan finishing permukaan dan menyetujui sesuatu yang lebih murah, atau, mungkin, Anda akan melakukan tes. Anda akan memukul dan merobek benda itu atau memanaskannya atau merendamnya dalam air.

Setiap produk dan penggunaan tersebut memiliki teknologi yang paling cocok untuk menciptakan prototipenya. Sekarang, jika saya mulai membandingkan semua metode dalam satu artikel, artikel akan menjadi bacaan satu jam. Dan tidak ada orang yang punya waktu untuk hal itu saat ini. Jadi, mari kita tetap pada dua teknik yang mencakup sekitar 30% pasar prototipe. Prototipe SLA dan SLS untuk plastik. Jadi, SLA 3D printing vs SLS 3D printing di sini.

Perkembangan SLA-Printing

SLA atau stereolithography adalah salah satu teknologi tertua di dunia pencetakan 3D. Ini ditemukan pada awal 1980-an di Jepang. Dr. Kodama memikirkan alat yang menggunakan tangki polimer cair dan satu laser UV.

Laser mengkuring permukaan lapisan polimer membuatnya keras dan merendam lapisan ke dalam tangki sedikit. Dengan cara itu, plastik yang keras akan menjadi dasar untuk lapisan berikutnya. Dr. Kodama, namun, tidak memiliki cukup pendanaan untuk penelitiannya, jadi dia ketinggalan patennya.

Pada 1884, sekelompok ilmuwan Prancis memikirkan cara menciptakan bagian fraktal (bagian geometri yang sangat kompleks dan rumit) untuk proyek mereka dan memikirkan laser yang dapat mengkuring polimer. Mereka mengajukan prototipe tapi mereka tidak cukup memperhatikan komersialisasi dan ide mereka tidak diambil secara serius.

Jadi, pada 1884 juga, Chuck Bell, pendatang baru Amerika, yang ketiga memikirkan metode tersebut, mengajukan paten untuk proses stereolithography. Dia memikirkan semuanya dan mendirikan perusahaan bernama 3D Systems untuk menjual idenya. Saat ini, 3D Systems adalah salah satu perusahaan terbesar yang membuat printer 3D.

Teknologi Cetak SLA

Sejatinya ada dua metode pencetakan SLA. Mari kita sebut itu SLA langsung dan terbalik.

Proses langsung adalah cara SLA awal ditemukan. Printer memiliki tangki polimer cair dan papan dasar yang satu lapisan kuring di bawah permukaan polimer. Laser UV melintasi potongan lintang saat ini dari bagian (program ditulis dengan cara bagian diiris menjadi lapisan dan jalur laser dihasilkan untuk setiap irisan) dan Anda mendapatkan lapisan keras pertama. Kemudian, papan turun satu tingkat lapisan dan pisau khusus bergerak di seluruh permukaan tangki untuk memastikan polimer mengisi area di atas papan sepenuhnya. Kemudian, lapisan berikutnya dikuring.

Metode terbalik berbeda dalam hal orientasi dan gerakan bagian. Di sini, papan dasar transparan dan terbalik dibandingkan dengan metode langsung. Laser mengkuring polimer melalui papan dan kemudian papan naik, bukan turun. Jadi, Anda dapat membandingkan proses ini dengan mengambil benda perlahan dari air. Perbedaannya adalah dalam proses terakhir, benda awalnya berada di dalam air. Dengan pencetakan SLA Anda menciptakannya dari cairan di tangki Anda.

Deskripsi dan Sejarah SLS

SLS adalah proses pencetakan 3D yang serupa. Ini dikembangkan oleh Profesor Carl Deckard dari Texas. Dia adalah insinyur dan bertujuan untuk menurunkan jumlah cetakan yang diperlukan untuk produksi serial. Dia kemudian menjual patennya ke 3D Systems. 3D Systems kemudian berhasil menggunakan SLS untuk serbuk logam juga, yang mengarah pada revolusi dalam produksi bagian logam juga. Sekarang, teknologi ini adalah metode yang paling luas untuk mencetak bagian logam. Selama perkembangannya, ternyata serbuk itu sangat berbahaya. Ini sangat halus dan mudah dihirup. Jadi, teknologi SLS tidak benar-benar bagus untuk versi desktop hobi, berbeda dengan SLA.

Proses ini menggunakan serbuk plastik sebagai material utamanya. Serbuk ini dibentur di atas papan dasar dengan pisau khusus. Setelah itu, seperti dalam SLA, laser melintasi potongan lintang bagian. Setelah itu, papan dasar diturunkan satu lapis dan serbuk disebarkan lagi. Cukup mirip dengan SLA, tidakkah?

Material

SLA.Proses ini menggunakan polimer yang menjadi lebih keras dari cahaya UV, atau photopolymers seperti yang disebutnya. Ada banyak komposisi resin yang berbeda, jadi mereka sebagian besar dipisahkan berdasarkan penggunaannya:

• Resin standar. Itu adalah yang termurah dan memiliki properti mekanik terburuk, namun kualitasnya sangat bagus, dapat dibandingkan dengan injection molding bahkan. Di antaranya, beberapa transparan sehingga Anda dapat membuat prototipe jernih, misalnya untuk lampu mobil.
• Resin rekayasa. Itu dapat digunakan untuk prototipe aktual dan dapat hadir dalam bentuk mirip ABS, tahan panas, kaku atau fleksibel. Mereka tetap mempertahankan finishing permukaan yang baik dan kekuatannya agak lebih baik.
• Resin medis. Di antara photopolymers yang ditemukan untuk pencetakan SLA, Anda dapat menemukan beberapa yang biocompatible kelas I dan II. Ini berarti Anda dapat mempertahankannya dalam kontak dengan jaringan manusia dalam waktu lama. Ini adalah keuntungan besar.

SLS.Teknologi ini awalnya digunakan dengan Nylon. Seiring berjalannya waktu, beberapa material lainnya diadaptasi untuk teknologi ini.

• Nylon. Ini adalah plastik yang paling luas digunakan dalam SLS. Ini jauh lebih awet, tahan panas, dan kuat dari semua material SLA.
• Urethane. Ini adalah plastik fleksibel sederhana yang baik untuk cetakan bagian polimer sederhana.
• Lilin. Lilin yang akan digunakan ideal untuk membuat model cetakan. Anda cukup menutupi model dengan campuran pembentukan dan memanaskan sampai meleleh.

Post-Processing

SLA.Keuntungan utama pencetakan SLA adalah bahwa ada banyak struktur pendukung, yang terbuat dari material yang sama. Ini membuat perlu melakukan operasi pemotongan untuk menghapus pendukung. Anda juga harus membersihkan area yang dipotong dari semua jejak pendukung. Seluruh proses cukup memakan waktu.

Selain itu, bagian yang dikuring sebenarnya belum sepenuhnya dikuring. Beberapa area di antara lapisan hanya bereaksi setengah jalan. Itulah sebabnya penggunaan beberapa ruang kuring UV untuk mengkuring bagian yang dicetak akan meningkatkan kekuatannya. Ini tidak selalu diperlukan, meskipun.

SLS.Biasanya bagian memiliki finishing permukaan yang lebih buruk setelah SLS daripada setelah SLA. Itulah sebabnya bagian SLS digosok dan diproses secara mekanis jika finishing permukaan yang baik diperlukan. Ini memakan banyak waktu.

Kesimpulan: Mana yang Digunakan Kapan?

Secara keseluruhan, proses ini menghasilkan bagian berkualitas tinggi, tetapi lebih mahal daripada SLS (dalam kasus SLA langsung, Anda tidak dapat menggunakan kembali sisa plastik cair dari tangki, ini tidak dapat disimpan dalam waktu lama, jadi lebih baik untuk memastikan printer terisi) dan memerlukan proses menghapus pendukung. Keuntungannya adalah keberadaan banyak material yang dapat diimplementasikan.

Gunakan SLA untuk peralatan medis, bagian transparan dengan finishing permukaan yang baik dan untuk beberapa model injection molding atau casting. Gunakan untuk menampilkan produk Anda, bagian-bagiannya sangat bagus.

SLS menghasilkan kekuatan dan properti lainnya yang jauh lebih baik daripada SLA. Namun, finishing permukaannya jauh lebih buruk (sekitar 2-3 kelas lebih rendah). Proses ini jauh lebih murah daripada SLA. Anda tidak perlu struktur pendukung sama sekali (lapisan serbuk sebelumnya mendukung lapisan yang lebih tinggi) dan Anda dapat menggunakan kembali serbuk yang tersisa dari penggunaan sebelumnya.

Gunakan SLS dalam kasus di mana bagian harus menahan beban, korosi atau getaran yang lebih besar. Gunakan SLS ketika finishing permukaan bukan masalah dan anggaran rendah. Gunakan untuk diri sendiri atau untuk tes.