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

Trong những năm vừa qua, công nghệ in 3D đang dần trở nên phổ biến và xuất hiện nhiều giải pháp in 3D. Trong đó, nổi bật và được ứng dụng nhiều nhất phải kể đến ba công nghệ: FDM (mô hình hóa lắng đọng hợp nhất), SLA (kỹ thuật in lập thể) và SLS (thiêu kết laser chọn lọc). Vậy ba công nghệ này có gì giống và khác nhau? Nên lựa chọn công nghệ in 3D nào? Để tìm lời giải đáp, hãy cùng 3D Vạn Lộc tiến hành so sánh FDM, SLA, SLS - 3 công nghệ phổ biến hiện nay trong bài viết sau đây nhé!

Tìm hiểu về 3 công nghệ in 3D phổ biến hiện nay: FDM, SLA và SLS

1. Công nghệ in 3D FDM

Công nghệ in 3D FDM là phương pháp in 3D đùn vật liệu được sử dụng rộng rãi nhất ở hầu hết đối tượng, kể cả những người vừa mới bắt đầu. Máy in 3D FDM hoạt động bằng cách nung chảy và đùn sợi nhựa nhiệt dẻo thành từng lớp. Chính phương pháp này đã tạo các đường tách lớp có thể nhìn thấy khi kiểm tra kỹ trên bề mặt sản phẩm. Do đó, FDM có độ chính xác và độ phân giải thấp hơn khi so sánh với SLA và SLS.

Tốc độ in của công nghệ FDM bị giới hạn bởi quy trình đùn và công suất của động cơ. Để tạo ra một bộ phận chính xác, máy in 3D FDM phảu đùn sợi nhựa ở một tốc độ đều cụ thể, không lệch và không di chuyển vòi phun trên mặt phẳng in XY. Việc tăng tốc quy trình có thể dẫn đến sự thay đổi về tính chất cơ học của sợi nhựa và sản phẩm có độ chính xác không cao.

Công nghệ FDM chủ yếu sử dụng sợi nhựa nhiệt dẻo thông dụng và quen thuộc như ABS và PLA. Các vật liệu kỹ thuật như nylon, PETG hoặc TPU và nhựa nhiệt dẻo hiệu suất cao như PEEK hoặc vật liệu composite sợi carbon cũng có sẵn, nhưng thường chỉ tương thích với một số máy in FDM chuyên nghiệp.

Công nghệ in 3D FDM không bị giới hạn hay bị ảnh hưởng bởi kích thước và khối lượng, có thể in được những mô hình và bộ phận lớn bằng cách sử dụng chiếc máy in FDM với diện kích và động cơ lớn hơn. Khối lượng in cho máy in 3D FDM để bàn thông thường thường nằm trong khoảng 200 x 200 x 200 mm.

Máy in FDM để bàn thường dễ lắp đặt và dễ sử dụng hơn và phù hợp với nhiều đối tượng, kể cả những người vừa mới bắt đầu tìm hiểu về in 3D. Giá của một máy in 3D FDM giao động khoảng 200-1000 đô la đối với phân khúc máy để bàn phổ thông và khoảng 2000-8000 đô la đối với phân khúc máy để bàn chuyên nghiệp.

Công nghệ in 3D FDM sử dụng vật liệu sợi nhựa nhiệt dẻo để tạo ra mô hình 3D bằng cách đắp chồng các lớp vật liệu lên nhau

2. Công nghệ in 3D SLA

Công nghệ in 3D SLA được phát minh đầu tiên trên thế giới vào năm 1980. SLA sử dụng tia laser để hóa cứng nhựa lỏng thành nhựa cứng theo từng lớp tạo thành một khối rắn chắn. Sản phẩm in từ SLA có bề mặt mịn, cạnh sắc nét và các đường lớp in không dễ nhìn thấy. Đây là sự lựa chọn tuyệt vời để sản xuất nguyên mẫu và bộ phận yêu cầu chi tiết cao.

Đối với công nghệ in 3D SLA, tốc độ in thường thay đổi phụ thuộc vào loại quy trình in 3D, thế hệ máy, động cơ in và hệ thống hoạt động của bộ phận quang học. Các dòng máy in sử dụng công SLA có thể in với thời gian nhanh và sản xuất khối lượng lớn trong một ngày.

Vật liệu được sử dụng trong máy in SLA là dạng vật liệu lỏng đặc trưng, phổ biến và thông dụng như nhựa lỏng (resin), một dạng polymer nhạy nhiệt dưới dạng lỏng.

Máy in 3D SLA cũng có nhiều kích cỡ khác nhau, từ máy để bàn cho đến máy in phụ vụ công nghiệp lớn. Khối lượng in cho máy in 3D SLA để bàn thông thường thường nằm trong khoảng 35,3 x 19,6 x 35,0 cm hoặc nhiều thiết kế gọn nhỏ khoảng 14,5 × 14,5 × 19,3 cm.

Máy in 3D SLA thông thường có giá trong khoảng từ 2.500 đến 10.000 đô la, trong khi máy in 3D nhựa khổ lớn thường có giá trong khoảng từ 5.000 đến 25.000 đô la.

Công nghệ in 3D SLA là phương pháp sử dụng ánh sáng để hóa cứng một loại nhựa lỏng thành vật thể rắn theo từng lớp

3. Công nghệ in 3D SLS

Công nghệ in 3D SLS là phương pháp in 3D sử dụng tia laser công suất cao để liên kết và hợp nhất các hạt bột vật liệu (thường là bột polymer nhỏ). Phần bột không tham gia vào quá trình thiêu kết thì đóng vai trò làm bộ phận nẫng đỡ sản phẩm và có thể tái sử dụng.

Tốc độ in của máy in 3D SLS còn nhanh hơn cả FDM vì tia laser có công suất cao có thể điều hướng đến từng lớp bột và quét nhanh so với vòi phun khi phải di chuyển trên bàn in. Tuy nhiên so với SLS, tia laser vẫn di chuyển chậm hơn nguồn sáng của bộ phận quang học.

Công nghệ SLS thường dùng loại vật liệu dưới dạng bột, thông thường sẽ là nhựa nhiệt dẻo như Nylon, TPU, PP, nhựa tổng hợp Nylon (được gia cố bằng sợi thủy tinh hoặc sợi carbon),...

Máy in 3D SLS thường có kích thước lớn hơn so với FDM và SLA để bàn. Đa số là các dòng máy in có kích thước để bàn hoặc lớn hơn thường dùng cho công nghiệp. Một số dòng máy SLS có kích thước nhỏ gọn khoảng 16,5 × 16,5 × 30 cm để tạo sự dễ dàng tiếp cận đến người dùng.

Máy in SLS có mức giá cao hơn so với FDM và SLA. Hầu như dòng công nghệ này đều sở hữu mức giá từ 200.000 đô la trở lên. Tuy nhiên, với sự ra mắt của dòng máy Fuse, người dùng có thể sở hữu một con máy SLS với mức giá tiết kiệm hơn, khoảng dưới 30.000 đô la.

Công nghệ in 3D SLS sử dụng tia laser công suất cao để liên kết các hạt polimer theo từng lớp thành một khối rắn chắc

So sánh công nghệ in 3D FDM, SLA và SLS

Từ những thông tin khái quát về 3 công nghệ FDM, SLA, SLS đã đề cập ở trên, chúng ta có nhận thấy được điểm giống nhau và sự khác biệt tương đối giữa các công nghệ này dựa trên những tiêu chí. Cụ thể như sau:

Về điểm giống: Cả ba công nghệ đều có một quy trình làm việc khá tương đồng nhau. Đều bao gồm 3 bước thiết kế file 3D, tiến hành in 3D và xử lý hậu kỳ.

- Đầu tiên, sử dụng bất kỳ phần mềm CAD hoặc dữ liệu từ quét 3D để thiết kế và xuất mô hình ở định dạng tệp có thể in 3D (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. 

- Tiếp theo, khi thực hiện quá trình in, các máy in sử dụng 3 công nghệ này hoạt động tự động mà không cần giám sát kỹ lượng. Quá trình in này căn bản sẽ được lặp đi lặp lại qua từng lớp in đến khi hoàn thiện. 

- Cuối cùng, sau khi in xong sẽ là công đoạn xử lý hậu kỳ, tức là loại bỏ các vật liệu của cấu trúc hỗ trợ (đối với FDM), rửa sạch và xử lý nhựa lỏng resin sau in (đối với SLA), loại bỏ và làm sạch bột thừa các bộ phận (đối với SLS).

Về điểm khác:

 >>> Xem thêm: Dịch vụ in 3D tại Hồ Chí Minh chuyên nghiệp, giá rẻ

Làm sao để lựa chọn công nghệ in 3D phù hợp

Để lựa chọn công nghệ in 3D phù hợp, bạn cần xem xét các yếu tố liên quan đến nhu cầu sử dụng và các đặc tính của công nghệ in 3D. Bạn có thể tham khảo các bước sau khi chọn công nghệ in 3D nhé.

1. Xác định mục đích sử dụng

- Sản xuất nguyên mẫu (Prototyping): Nếu bạn cần in các mẫu thử nghiệm nhanh chóng, các công nghệ như FDM hoặc SLA có thể phù hợp.

- Sản phẩm linh kiện, bộ phận phức tạp: Nếu mục tiêu của bạn là sản xuất với độ chính xác đến từng chi tiết phức tạp có thể lựa chọn công nghệ SLS hoặc SLA.

- Mô hình giáo cụ học tập, sản phẩm dự án: Nếu mục đích là học tập hoặc thực hành các dự án cá nhân, các máy in FDM giá rẻ có thể đáp ứng nhu cầu.

2. Lựa chọn dựa trên vật liệu in

- Chọn FDM nếu sử dụng các loại vật liệu dạng sợi như nhựa nhiệt dẻo PLA, ABS, PETG,... có độ bền cơ học tốt.

- Chọn SLA nếu sử dụng các loại vật liệu dạng lỏng như nhựa lỏng (resin) nhạy sáng, cho độ mịn cao.

- Chọn SLS nếu sử dụng các loại vật liệu dạng bột như nhựa nhiệt dẻo nylon, TPU, kim loại,... cho độ bền cơ học cao.

3. Độ chính xác và in chi tiết

Nếu quý khách không yêu cầu cao về độ chính xác và chi tiết có thể chọn công nghệ FDM. Còn nếu quý khách yêu cầu cao về độ chi tiết và chính xác, khả năng in được các mô hình phức tạp cao thì nên chọn 1 trong 2 công nghệ SLA hoặc SLS.

4. Tốc độ in và thời gian in

- Nếu không gấp về mặt thời gian, đảm bảo độ chính xác, quý khách có thể chọn công nghệ FDM, phù hợp sản xuất ổn định mà chi phí thấp. Tuy nhiên,  phần xử lý hậu kỳ sẽ khiến FDM có thể tốn thêm nhiều thời gian để hoàn thiện sản phẩm.

- Nếu quý khách muốn in nhanh, có thể chọn công nghệ SLS. Cho phép in nhanh và không xử tốn quá nhiều thời gian vào công đoạn xử lý hậu kỳ vì có thể sử dụng hệ thống tự động hóa phun cát, làm sạch.

5. Chi phí

- Chi phí thấp: Lựa chọn FDM, phù hợp với các cá nhân vừa bắt đầu in 3D hoặc các doanh nghiệp in 3D nhỏ, không có nhiều vốn. Vật liệu sợi nhựa nhiệt dẻo cũng có giá thành rẻ hơn, máy móc dễ dàng sử dụng và bảo trì.

- Chi phí trung bình: Thường nhỉnh hơn công nghệ FDM, chi phí cho vật liệu resin cũng đắt hơn và vấn đề lắp đặt khó khăn, bảo dưỡng thiết bị và đèn UV khi hết tuổi thọ sử dụng để đảm bảo chất lượng sản phẩm in.

- Chi phí cao nhất: Có thể thấy SLS là một trong 3 công nghệ có chi phí cao nhất do yêu cầu máy móc phức tạp và bột vật liệu dùng để in đắt tiền. Do đó thường sử dụng cho ngành sản xuất công nghiệp.

Lựa chọn công nghệ in 3D phù hợp phụ thuộc vào mục đích sử dụng, yêu cầu độ chính xác, chi tiết và chi phí

3D VẠN LỘC - CUNG CẤP GIẢI PHÁP VỀ CÔNG NGHỆ IN 3D CHUYÊN NGHIỆP

Không cần phải tốn quá nhiều chi phí để sở hữu một chiếc máy in 3D, quý khách đã có thể in được nhiều mô hình 3D chỉ với dịch vụ in 3D theo yêu cầu chuyên nghiệp tại 3D Vạn Lộc. Xưởng in của chúng tôi sở hữu gần 100 máy in với 3 công nghệ chính FDM, SLS và SLA phù hợp với mọi nhu cầu in của khách hàng. Bên cạnh đó, chúng tôi còn cung cấp nhiều mẫu máy in 3D để bàn và chuyên nghiệp đời mới, chính hàng từ những ông lớn có tiếng trên thế giới. 3D Vạn Lộc sẽ giúp bạn có được giải pháp in 3D nhanh chóng tiện, chất lượng với mức giá tối ưu nhất.

>>> Xem thêm: Dịch vụ in 3D tại Hà Nội giá rẻ, nhanh chóng, chuyên nghiệp