【果言科技】介紹 3D 打印的兩種技術：比較 FDM 與 SLA 的分別

現時3D打印逐漸普及化及技術逐漸成熟，越來越多的產品可以自己動手列印出來，3D打印已經融入大家的生活。而3D 打印目前主要使用 FDM與SLA 兩種技術，它們的分別又在哪裡？就讓我們一起來看看吧。

FDM與SLA的分別在哪裡？

3D 打印目前主要使用 FDM與SLA 兩種技術。

FDM 是 Fused Deposition Modeling （熔融沈積建模）的縮寫。在FDM中，熱塑性塑料以分層沉積的形式，制作出3D的實物。在印刷過程中，熱塑性塑料會被高溫將材料融化成液態，通過打印頭精確地放置在打印區域。熔化的細絲然後在打印區域中逐層沉積，最後在立體空間上排列形成立體實物。

FDM 3D打印機的預算範圍可以相當廣泛，從幾百美元開始。Filament rolls （熱塑絲）相對便宜，價錢從每公斤25美元起不等。這些因素令FDM打印機在製造商和家庭用戶中廣受歡迎。

SLA 是 StereoLithoGraphy （立體平面印刷／光固化成形）的縮寫。跟 FDM 類似，SLA 也是利用堆疊方法製作模型。然而，SLA使用可固化的光聚合物，例如液體樹脂等，其通過施加聚焦光或UV光而被固化，形成 1 片硬質切片，接著將模型往樹脂內部沉浸，再用雷射照射硬化下一層 ，逐層構建出模型。

因為激光束的表面很小的緣故，SLA 打印機通常比 DLP 打印更慢。在DLP中，由於打印機會將一整層的圖像投影到樹脂上，DLP打印的速度更快。此外，DLP 投映機比 SLA 更易於維護，因為它的原理與商業和家用電影放映機的技術類似。

FDM vs SLA：打印耗材與顏色

FDM 打印機主要用PLA（聚乳酸）與ABS樹脂，有些甚至可以處理尼龍或者PLA複合材料（由木材，陶瓷，金屬，碳纖維等材料混合）。長絲卷的顏色選擇亦更多。

大多數 FDM 打印機可以使用標準長絲卷作為打印耗材，這些長絲卷可以從各種來源獲得兩種標準尺寸（直徑：1.75或2.85mm）。而一些打印機（例如 Zortrax M200 或 Tiko）使用專有的長絲或長絲盒。這些通常比標準卷更昂貴，但是提供更好的質量。

SLA打印機的打印耗材的選擇相對有限，因為每間公司的樹脂是專用的，所以不能使用其他製造商的打印機。而顏色的選擇絕對是有限的，舉例來說，Formlabs 只提供黑色，白色，灰色和透明樹脂。客戶需要依賴於製造商提供的供應。

FDM vs SLA：精準度和平滑度

在 FDM 打印機中，解像度是噴嘴尺寸和打印頭的精準度（X / Y軸）的一個因素。打印模型的精準度和平滑度也受到其他因素的影響：由於層與層之間的粘合力比SLA印刷中的粘合力為低，而上層的重量有可能會擠壓到下層，所以可能會出現許多打印問題（例如翹曲，層的偏移，層的移動，下層被壓擠等），損害了3D印刷的精準度和表面平滑度。

相對而言，SLA 打印機能夠生產更高解像度的模型，對比 FDM 打印機更為準確。而當中的原因是因為 SLA 的分辨率主要由激光或投影機的光點尺寸決定，而光點對比起相當很小。此外，在打印期間，模型被施加的較小的打印力度相對較小。因此，SLA打印出的成品表面更加平滑。 SLA打印能夠制造出FDM打印機無法打印的精確制品。

SLA打印機的精準度和平滑度更高。因此，這是許多人會考慮 SLA 打印機的主要原因。

FDM vs SLA：3D打印後的粘合/去除

當你使用 FDM 打印機後，打印機的粘合性通常是沒有問題的。這意味著打印物體可以輕鬆取出。即使物體粘在打印床上，亦可以使用調色刀輕鬆去除。

而在 SLA 打印機中，從打印平台中移除打印的模型可能是一件困難的事情，而且在打印後，平台上常常會留下許多樹脂，用家必須使用調色刀將其移除。

因此，Carbon3D 和 WASP 等製造商提出了新的想法：Carbon3D 使用氧氣在印刷模型周圍產生所謂的「死亡區」，利用氧氣去保持模型表面的樹脂硬化。而 WASP 則把投影機的位置從打印區的下方移至上方），聲稱以這種方式解決了粘附問題。

FDM vs SLA：後期處理

在 FDM 打印機上打印後，您需要用手指或切削工具卸下支架（如果型號有懸垂）和多餘的塑料。拋光、打磨都可以令成品的表面顯得更為光滑。

打印在 SLA 打印機（如Form 1+）上的型號用粘性樹脂覆蓋，必須將其泡在異丙醇（isopropyl alcohol）中去除。這就是為什麼 SLA 打印機都會配備橡膠手套：保護用家的手指免受樹脂和酒精的影響。

FDM vs SLA：3D打印成本

FDM打印機中唯一的消耗品是長絲卷打印耗材。綜上所言，大多數FDM打印機使用相同的標準絲卷，而它們的價格在過去幾年一直在下降。 1公斤基本絲卷的售價約為 25 美元，而專用絲卷成本更高。

在 SLA 打印機中，不僅打印耗材（樹脂）會被消耗。在 SLA 打印機如Form系列中，樹脂槽必須在2-3升樹脂印刷後更換。原因是樹脂槽在一段時間的使用後已經被弄髒，導致光線不再能夠精確地投影樹脂中的圖像。一個樹脂槽的成本為 59 美元。 Formlabs 重新設計了其Form 2型號，改進了它的樹脂系統，以提高樹脂槽的使用壽命。

另一個在 SLA 打印機中需要更換的組件是構建平台。當用戶在平台上移除打印模型後，平台會受到損壞。一個平台售價99美元。

而 SLA 的打印耗材（樹脂）也相當昂貴。1升標準樹脂為1 + 1和2型成本為149美元。 曾經有Form 1+用戶表示，1升樹脂可印刷的成品與1公斤FDM燈絲一樣。

FDM vs SLA：哪一種較好？

簡而言之，如果你打印的目的是以下這幾種，FDM 打印機會是一個好的選擇。

• 快速打印原型
• 低成本制作
• 印刷實驗成品
• 精準度和表面的光潔度並不重要

而如果成本並不是一個主要的考慮因素，而你需要考慮以下幾種因素，你可以考慮 SLA打印機。

• 需要印刷複雜的細節或光滑的表面
• 當模型的強度和耐用性並不重要時（樹脂製成的模型如果長時間暴露在陽光下可能會受到影響）
• 製造用於鑄造的模具以促進批量生產（例如通過珠寶或玩具製造商）

 

資料來源：all3dp