So sánh công nghệ FDM và SLA: Tốc độ, chất lượng, chi phí, ứng dụng

Công nghệ in 3D FDM và SLA là một trong phổ biến và được đem ra so sánh nhiều trong giới in 3D. Cả hai công nghệ đều đóng vai trò quan trọng trong việc tạo mẫu in 3D nhanh. Tuy nhiên, mỗi công nghệ lại có cách thức vận hành và nguyên tắc hoạt động khác nhau, vừa có ưu điểm, vừa có những hạn chế. Hãy cùng 3D Vạn Lộc tìm hiểu chi tiết qua bài so sánh công nghệ FDM và SLA sau đây nhé!

Đôi nét về hai công nghệ in 3D FDM và SLA

Mặc dù cả hai đều xuất hiện vào những năm 1980, những hai công nghệ lại sử dụng phương pháp in khác hoàn toàn nhau.

1. Công nghệ FDM hoạt động như thế nào?

Công nghệ in 3D FDM (Fused Deposition Modeling) Clà một trong những phương pháp in 3D phổ biến hoặc động dựa trên nguyên lý sản xuất bồi đắp hay đùn vật liệu. FDM sử dụng sợi nhựa thường là PLA, ABS hoặc PETG.

Về nguyên lý hoạt động, sợi nhựa được đưa vào đầu in và được làm nóng tới nhiệt độ cao hơn nhiệt độ nóng chảy của vật liệu. Sau khi nóng chảy, nhựa được đẩy ra qua đầu phun với kích thước rất nhỏ, thường từ 0,1 mm đến 0,4 mm. Đầu in sẽ di chuyển trên mặt phẳng X,Y để phun nhựa lên bàn in theo từng lớp, sau khi hoàn thành một lớp in, bàn in hoặc đầu in sẽ di chuyển lên xuống theo trục Z một khoảng cách bằng một lớp in. Từng lớp vật liệu được in ra sẽ được lắng động và làm mát để hóa cứng nhanh chóng. Quá trình in sẽ lặp đi lặp lại cho đến khi hoàn thiện sản phẩm in.

Sau khi in xong, sản phẩm sẽ được lấy ra khỏi bàn in và tiến hành xử lý hậu kỳ bằng cách tháo dỡ các cấu trúc hỗ trợ (support), đánh bóng, làm mịn bề mặt và hoàn thiện sản phẩm.

Nguyên lý hoạt động của công nghệ in 3D FDM

2. Công nghệ SLA hoạt động như thế nào?

Công nghệ in 3D SLA (Stereolithography) là một phương pháp in 3D sử dụng ánh sáng từ chùm tia laser để hóa cứng một lớp chất lỏng cảm quang. Các vật liệu được sử dụng trong SLA là các polyme nhạy nhiệt dưới dạng lỏng, thường gọi là resin.

Về nguyên lý hoạt động, máy in SLA sẽ có hệ thống một bồn chứa nhựa lỏng có đặc tính cảm quang, có đáy trong suốt để chùm sáng UV có thể xuyên qua tiếp xúc với lớp nhựa lỏng. Nền tảng in sẽ đặt chìm trong bồn chứa và một nguồn sáng phía dưới đáy bồn chứa. Khi tia laser chiếu vào, nhựa resin sẽ được hóa cứng tại những điểm xác định tạo thành một lớp in. Sau khi hoàn thành một lớp in, bệ in sẽ hệ xuống một khoảng đúng bằng một lớp in, thường từ 0,05 mm đến 0,15 mm và tiếp tục phủ một lớp resin mới lên lớp đã cứng. Quá trình này sẽ được lặp lại cho đến khi mô hình in 3D hoàn thành.

Sau khi quá trình in hoàn tất, mô hình 3D sẽ được lấy ra khỏi bị in và cần xử lý hậu kì như loại bỏ nhựa lỏng resin thừa trên bề mặt và chiếu tia laser để tăng độ cứng của vật thể. Các cấu trúc hỗ trợ trong quá trình in cũng sẽ được loại bỏ.

Nguyên lý hoạt động của công nghệ in 3D SLA

So sánh công nghệ FDM và SLA

1. Về sự giống nhau

Không xét chi tiết về nguyên lý hoạt động, công nghệ in 3D FDM và SLA có sự tương đồng về quy trình thực hiện như sau:

- Công đoạn đầu, cần chuẩn bị file thiết kế, có thể quét 3D vật thể hoặc sử dụng phần mềm CAD để thiết kế và xuất tệp ở dạng STL hoặc OBJ. Sau đó máy in 3D sẽ yêu cầu phần mềm chuẩn bị in hoặc dùng slicer để cắt lớp mô hình thành các lớp để in.

- Công đoạn tiếp theo là quá trình in, các máy in sẽ tự động thực hiện, có thể giám sát để điều chỉnh tốc độ, vật liệu khi cần thiết. Quá trình sẽ lặp đi lặp lại qua từng lớp in đến khi hoàn thành sản phẩm.

- Công đoạn cuối cùng, sau khi in xong sẽ là công đoạn xử lý hậu kỳ. Đây cũng là điểm giống của 2 công nghệ này bởi FDM và SLA đều yêu cầu có cấu trúc hỗ trợ (support) trong quá trình in và sau khi in thì cần loại bỏ cấu trúc này để hoàn thiện sản phẩm. Người dùng sẽ tiến hành loại bỏ các vật liệu của cấu trúc hỗ trợ nếu sử dụng FDM, rửa sạch và xử lý nhựa lỏng resin sau in nếu sử dụng SLA.

2. Về sự khác nhau

>>> Xem thêm: So sánh FDM, SLA, SLS - Ba công nghệ in 3D phổ biến hiện nay

Nên chọn công nghệ in 3D FDM hay SLA?

Công nghệ in FDM hay SLA đều có sự phù hợp và tương thích với các ứng dụng, mục đích sử dụng khác nhau. Không thể dễ dàng chọn công nghệ này thay vì công nghệ khác mà chưa nắm rõ được nhu cầu cụ thể. Bạn có thể cân nhất dựa trên các yếu tố như chi phí, thời gian, yêu cầu về sản phẩm (độ chính xác, độ chi tiết, độ mịn bề mặt, độ phức tạp cao).

- Chí phí: FDM có chi phí rẻ nên phù hợp với cá nhân, doanh nghiệp nhỏ vừa bắt đầu dự án in 3D. SLA có chi phí cao hơn phù hợp với các chuyên gia, doanh nghiệp đã hoạt động lâu năm trong ngành in 3D.

- Độ chính xác và chi tiết: Nếu muốn in sản phẩm không quá yêu cầu về độ chính xác và chi tiết thì có thể chọn FDM. Ngược lại, chọn SLA để đảm bảo độ chính xác cao, in được chi tiết kể cả phức tạp.

- Độ mịn bề mặt: Cả hai đều có khả năng làm mịn bề mặt sau in. Tuy nhiên, FDM sẽ cho sản phẩm vừa in xong có độ gồ ghề cao, cần xử lý bề mặt sau in kỹ hơn SLA. Trong khi SLA có độ mịn cao hơn và ít khi cần phải gia công làm mịn.

- Khả năng in phức tạp: Hãy chọn máy in 3D sử dụng công nghệ SLA để tiến hành in những sản phẩm có kết cấu, chi tiết phức tạp.

- Thời gian: Yếu tố thời gian chỉ mang tính tương đối, khó có thể xác định, bởi bên cạnh thời gian in còn có thời gian dùng để xử lý hậu kỳ. Nếu sản phẩm nhỏ, không yêu cầu quá nhiều về độ chi tiết, phức tạp thì FDM có thời gian hoàn thiện nhanh. Tuy nhiêu, nếu yêu cầu cao về độ hoàn thiện như ý thì khả năng hoàn thiện sản phẩm trong thời gian ngắn hơn vẫn là SLA.

- Kích thước in: In các sản phẩm có kích thước lớn thì nên chọn FDM vì các máy in sử dụng SLA thường bị giới hạn bởi kích thước bồn chứa.

Không chỉ dừng lại ở những yếu tố trên, việc lựa chọn công nghệ in nào còn được quyết định dựa trên nhiều yếu tố nhỏ khác như yêu cầu về vật liệu, độ bền cơ học,... Quý khách nên tham khảo và tìm hiểu thêm để lựa chọn công nghệ in 3D phù hợp với nhu cầu của mình.

Tùy thuộc vào nhu cầu và mục đích sử dụng mà người dùng có thể cân nhắc giữa 2 công nghệ FDM và SLA

Tổng kết

Dù là công nghệ in 3D FDM hay SLA, đây đều là hai công nghệ đã góp phần làm nên sự phát triển và bùng nổ của công nghệ in 3D hiện nay. Các ứng dụng thiết thực mà hai công nghệ đã mang lại nhiều tiến bộ cho nền sản xuất, nghiên cứu và tiêu dùng. Mỗi công nghệ đều có những ưu nhược điểm riêng, việc xem xét và cân nhắc sự khác biệt giữa FDM và SLA dựa trên nhu cầu của quý khách sẽ đưa đến cho quý khách sự lựa chọn đúng đắn nhất.

Nếu quý khách vẫn còn đắn do khi lựa chọn công nghệ, hãy để 3D Vạn Lộc tư vấn giải pháp in 3D phù hợp nhất. Ngoài ra, chúng tôi còn cung cấp dịch vụ in 3D chuyên nghiệp, chất lượng giúp quý khách tiết kiệm nhiều chi phí mà không cần đầu tư thiết bị, vật liệu và thời gian, công sức.

>>> Xem thêm: Dịch vụ in 3D tại Hà Nội