FDM e SLA a confronto - Analisi del processo di stampa 3D

Vantaggi della'FDM

Esiste un'ampia gamma di termoplastiche e filamenti FDM per soddisfare praticamente qualsiasi esigenza di settore o applicazione. Le stampanti 3D per FDM presentano volumi di stampa maggiori rispetto alle stampanti per SLA, consentendo loro di eseguire alcune attività di produzione additiva in piccole serie, oltre a prototipare parti e modelli pronti all'uso di dimensioni reali.

I filamenti tradizionali continuano a evolversi con caratteristiche integrate come la resistenza agli acidi e alle sostanze chimiche, il basso attrito e l'elevata resistenza. I filamenti FDM più recenti contengono miscele di fibre tritate, come il policarbonato e la fibra di carbonio, per produrre parti resistenti, leggere e dimensionalmente stabili. Le stampe 3D FDM possono spaziare da piccole parti di ricambio per auto d'epoca a strumenti e attrezzature per le aziende aerospaziali, rendendole la scelta migliore per gli oggetti che richiedono funzioni e prestazioni meccaniche. Alcune stampanti FDM, come la FX20 di Markforged e la stampante X7 serie Industrial, sono in grado di stampare con un'altezza di strato di 50 micron, superando così i comportamenti tipici dell'FDM e producendo parti con strati visibili minimi o nulli e una finitura liscia e uniforme.

Utilizzando le stampanti della serie Desktop o Industrial di Markforged, gli elementi di configurazione come la selezione del materiale giusto, delle impostazioni e dell'hardware sono già presenti, il che significa che non è necessaria alcuna configurazione da parte dell'utente per contrastare la delaminazione, la velocità di stampa corretta e la deposizione errata del filamento. Sebbene garantire che la parte sia un buon candidato per la stampa faccia ancora parte del processo, la regolazione delle temperature o delle velocità non è necessaria per garantire una stampa di successo.

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Svantaggi dell'FDM

In generale, a causa delle risoluzioni di stampa più basse della FDM, a volte si notano le "linee di strato" della superficie dovute al processo, anche con impostazioni di dettaglio molto accurate. Conosciuta anche come "nervatura", è necessaria un'ulteriore lucidatura e levigatura per essere paragonabile alle superfici lisce di una stampa SLA. Se si stanno producendo prototipi ad alta resistenza, senza porre l'accento sui dettagli superficiali, allora non sarà un aspetto importante.

In genere, il processo di stampa 3D FDM è anche soggetto a oscillazioni di temperatura, che causano un raffreddamento più lento/veloce del filamento termoplastico e provocano la delaminazione della superficie (separazione degli strati, deformazione). Il processo FDM comporta un discreto numero di parti mobili, tutte incaricate di lavorare insieme per dare forma all'oggetto. Qualsiasi problema con la testina di stampa, il sistema di estrusione o l'assemblaggio dell'hot end porterà a problemi a metà stampa. Pertanto, è necessario prestare molta attenzione alle impostazioni di stampa, all'hardware e alle specifiche dei materiali quando si prepara e si effettua lo slicing del modello 3D.

Vantaggi della'SLA

Le stampe 3D SLA possono raggiungere risoluzioni di 25 micron, ottenendo finiture superficiali lisce e dettagliate che non hanno nulla da invidiare all'FDM e che assomigliano a parti stampate a iniezione. È ideale per modelli concettuali di presentazione o "prova di lavoro" (PoW), strutture organiche, parti con geometrie complesse, statuette e altri prototipi di forma unica.

Grazie al processo di polimerizzazione incredibilmente preciso del laser UV, le stampe 3D SLA offrono tolleranze dimensionali più ristrette. Questo perché non c'è dilatazione termica durante la fusione degli strati, il che lo rende ideale per prototipi estremamente precisi come perni di gioielli, protesi mediche, modelli architettonici intricati e altri componenti di piccole dimensioni.

Svantaggi dell'SLA

A causa delle caratteristiche di fragilità del materiale resinoso polimerizzato, per le parti sottoposte a sollecitazioni meccaniche o a carichi ciclici si devono usare solo formulazioni di resina SLA di grado ingegneristico. Altrimenti, la maggior parte delle resine standard è ideale per strutture delicate e dettagliate utilizzate a scopo di presentazione, come i prototipi cosmetici. Non esiste oggi sul mercato una resina SLA che possa essere paragonata per resistenza e prestazioni meccaniche a filamenti come il policarbonato, il nylon o altri materiali FDM resistenti.

Le resine per la stampa 3D SLA hanno in genere un costo maggiore e producono meno parti per unità di resina rispetto alle bobine di filamento per la stampa 3D FDM. Rispetto alle stampanti 3D FDM, hanno volumi di stampa notevolmente inferiori e non sono adatte per i lavori in serie.

Il primo passo è decidere sempre lo strumento migliore per il lavoro da realizzare. FDM e SLA hanno entrambe i loro vantaggi e possono essere utilizzate per svolgere compiti completamente diversi o in combinazione con la costruzione di assemblaggi in più parti. Nel confronto tra stampanti 3D FDM e SLA, se si vogliono creare prototipi di design con caratteristiche fini, la SLA è l'opzione migliore. In alternativa, l'FDM sarà più versatile per le parti di tutto il processo produttivo, dalla progettazione alla produzione, alla manutenzione.

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