3D打印感兴趣的公司可能会对消费型桌面级SLA打印机与工业3D打印机之间巨大的价格差异感到震惊。大多数桌面级SLA设备只要几千美元,然而工业级3D打印机的价格通常是十万美元以上,有些甚至接近一百万美元。低廉的桌面级SLA打印机制造商常常引用让人印象深刻的分辨率数据,那么贵100倍的工业级打印机的价值何在呢?答案当然是相比于桌面级SLA打印机,更贵的工业级SLA打印机的在各方面都更具优势,或者说,桌面级打印机有很多种不适合工业使用的特点。现在我们来看下桌面级和工业级SLA打印机的最关键的不同之处。
桌面级打印机第一个不适合工业使用的特点是成型尺寸。如你对“桌面级”设备这个词语的期望一样,消费型SLA打印机不太大。举个例子,Formlab的畅销款Form2桌面级SLA打印机最大成型尺寸是145 x 145 x 175
mm,是市场的典型款。这个尺寸对于业余爱好者可能足够,但是对于工业使用,就太限制了。工业级3D打印机有多种尺寸大小,根据客户的具体需求而定,如有需要,也可以有巨型打印机。举个威斯坦的例子,最畅销的SLA600打印机的最大成型尺寸是600 x 600 x 400 mm,最大的打印机是SLA1100,其最大成型尺寸宽于1米。为制造商提供更高的灵活性。相比之下,桌面级打印机就如玩具一般。
只有工业打印机才能生产出这么大的型号
工业级打印机的大型成型尺寸不仅仅用于打印大型工件。打印机内的多余空间可以用于打印一整批的小型工件,使得生产达到高效且批量大小可控。用桌面级打印机打印工件,要想达到生产水平的数量,需要花费大量的时间,是行不通的。
倒置SLA的示例。注意浅树脂托盘。
打印摆向也是桌面级和工业级SLA打印机之间的显著区别之一,但人们常常没有充分意识到这一点。工业级打印机不仅仅是桌面级打印机的大型版本,他们采用的技术根本就是不同的。桌面级打印机使用倒置的摆向(工件是反向地从树脂槽中出现的,逐渐立起),工业级打印机通常使用传统的正向摆向(工件正向地从更深的树脂缸中出现,树脂液位逐渐下降)。倒置的方法的优点是可以用较浅的树脂液位生产出较高的工件。使得桌面级打印机的小尺寸达到最高使用效率,同时需要的树脂也更少。采用传统的方法,树脂缸的深度要和工件的高度一样,成型区必须充满树脂材料,大大降低了打印小型工件的效率,也意味着设备必须非常大。同时,每次更换材料,都必须要排空整个料缸。
正向SLA 成型平台逐层下降。
倒置的SLA打印的缺点是在打印过程中工件受力更大(重力),对质量造成影响,同时需要更多的支撑材料,且成型尺寸也受到限制。这种方法也限制了所使用的树脂类型,因此打印的工件的机械性能也受到限制。更柔软柔韧的材料因为支撑太脆弱,无法完成整个打印过程。
工业级打印机的另一个优势是耐用性更强,需要的维护更少。桌面级打印机的树脂槽通常用了几个月就需要更换了,不仅不方便,还影响打印机性能。其内部元件通常耐用性不佳,会随着时间慢慢老化,使得质量和精度都下降。相比之下,工业级打印机的树脂料缸是固定的一部分,没有可更换的设计,可以和机器的寿命相当。所有的内部元件都是采用高质量材料生产,有着很好的耐用性,不会出现类似于桌面级打印机的磨损。
大型工业级SLA打印机的激光固化树脂
工业级打印机在工件光洁度上还有个显著的优势,尽管在与一些大标题数据相比较时不那么明显。桌面级SLA打印机,包括Form2,最小的层厚是0.025mm。相比之下,威斯坦的工业级SLA系列可以以更高的精度模式,提供最低至0.05mm的层厚,其他领先的工业级打印机也能做到打印类似的层厚。然而层厚并不总是需要这么薄,尤其是工业中常见的大型工件。工业中标准层高约是0.1mm,以0.025mm的层高打印工件需要多花费大量的时间,却无法提高质量。
工业级打印机的真正优势在于其精度和耐用性。一台良好的工业级打印机可以重复打印相同的工件,且每次的打印效果都相同无误。这就是为什么公司会花大笔钱购买昂贵的打印机,因为他们想要的设备是稳定持久并可靠的。有些桌面级打印机虽然可以提供很高的分辨率,但是它们的可靠性不高。多次打印相同的工件,每个工件都会略有不同,尤其是在机器频繁使用的情况下。大多数桌面级打印机的使用者可以接受这一点,但是在工业上,这是完全无法接受的。
工业级打印机的光束尺寸通常都更小,可以打印更小的细节特征。Form2的光束尺寸是0.14mm,这在桌面级打印机中已经是非常出色的了。但是威斯坦的SLA600支持0.06mm尺寸的激光束,可以打印极其细微的特征。工业级打印机通常支持打印壁非常薄的工件。
工业级SLA打印机的另一个关键优势是材料的选择。以畅销的Form2为例,用户只能使用Formlab的非常贵的树脂(这点与喷墨式打印机非常相似,制造商都低价卖设备,然后从墨盒那把钱赚回来)。虽然有几种树脂(透明的、白色的、高韧性的、柔韧的等)可以选择,但是这些种类的变化不大,而且桌面级打印机使用的材料通常也不适用于打印功能型工件。工业级SLA打印机可使用的材料种类更多,机械性能的选择也更广。比如,工业级SLA打印机生产出的工件的性能接近工业级热塑性塑料的性能。直接从设备制造商处购买材料是很方便(如威斯坦销售的设备对应的树脂就有很多种),但是工业级SLA打印机支持其他配置,以满足使用第三方的树脂。
工业级SLA打印工件。只需要很少的后处理。
要想了解清楚SLA打印的速度是特别难的,所有因素都会对速度造成影响(树脂种类、工件形状和层厚等)。然而如果公司是要用打印机生产大量的工件,那么工业级SLA的速度会快很多。首先,工业级SLA打印机相比于桌面级,可以达到更高的光洁度,所以需要的后处理也更少。这就意味着可以节省大量的时间,大大缩短了交期。用工业级SLA打印机还可以在同一个成型室内批量打印工件,大大提高了效率。当打印细节度高的工件时,桌面级打印机整体的实际打印速度慢很多。比如,相比于威斯坦的SLA设备的每小时50-100克的打印速度,Form2的打印速度就慢很多了。威斯坦3D打印机的速度优势主要归因于打印机核心的SCANLAB振镜。如此高质量的光学系统是无法在廉价的桌面级设备中找到的,因此桌面级打印机的速度也更慢。
然而,工业级SLA打印机也有劣势。尺寸和便携性是桌面级打印机的最主要优点,也是工业级打印机的主要缺点。许多桌面级SLA打印机的重量不超过10kg,可以轻松地携带。如果你要搬到其他房间,你只需要拔掉插头,然后提过去就可以了。在新地方放置好后,就可以几乎立刻再次打印工件。同时,桌面级打印机可以直接网购,普通的便宜的快递就能送达。而工业级打印机就不同了,通常重达1吨,没有设计成可四处移动的设备。工业级SLA打印机一安装好,基本就是固定了,即使是轻微的移动,也需要完整的调试。工业级设备这个固定的特点,也是它们能如此精确的原因之一,但是的确造成了很大的不便,并且当需要移动时,额外的开销很大。
桌面级SLA打印机简单直观的摆放
工业级打印机的操作通常需要经过专业的培训。你无法看着说明书直接开始操作。设备的复杂性不能被低估。无相应技能的操作员不能最大化地利用设备,甚至还可能对设备造成损害,无法维修。工业级打印机通常是由有经验的团队操作的,每个成员都有生产工艺上的特定领域中的专长。这个与即插即用的桌面级打印机形成鲜明的对比,桌面级打印机在设计上就是面向个人的。这样的设备的操作软件通常是易于操作的,且高度自动化,操作过程尽量便于普通消费者操作。尽管由于树脂材料的原因,SLA桌面级打印机比FDM桌面级打印机更复杂,但是对于非专业人士和无3D打印经验的人来说是非常易于操作的。
大多数人们之所以不购买工业级3D打印机是因为价格。最小型号的工业级打印机的价格都要六位数。最大最先进的工业级打印机可能要一百万美元。如上所述,对于许多制造商来说,这个钱还是花得很值得的,因为相对于传统制造技术,它能节省非常之多。
桌面级打印机只支持打印小型工件,工业级打印机支持打印小型到大型的工件。
|
|
工业级打印机的材料选择更多。
|
工业级打印机的光束更小。
|
工业级打印机的精度/耐用性更佳。
|
桌面级的摆向通常是倒置的,更紧凑,且使用的树脂更少,但是对质量和材料有所限制。
|
工业级打印机操作起来非常复杂,需要培训。
|
桌面级的性能随着时间下降。
|
桌面级打印机打印出的工件需要更多的后处理。
|
桌面级只需要几千美元,工业级的通常是几十万美元。
|