SLA と FDM:包括的な比較と主な利点

SLA の定義と FDM との比較

光造形は、フォトポリマーベースの 3D プリンティング技術です。 1980 年に児玉英夫によって初めて発明されましたが、1986 年にチャールズ ハルによって商品化され、特許を取得しました。このプロセスは、UV レーザーを走査ミラーに照射することによって機能します。ミラーは、部品の単一層の断面をトレースするパターンでレーザー光を照射します。次に、このレーザーは、レーザーが固体表面に当たる場所 (ビルド プラットフォームまたは前の層) にある感光性材料を重合させます。各層が重合した後、通常、ビルド プラットフォームは上方に移動し、部品が液体から成長するように見えます。あるいは、ボトムアップ タイプのプロセスも可能ですが、一般的ではありません。 SLA パーツは、溶剤バスで後処理して余分な樹脂を除去し、後硬化する必要があります。

これは、加熱されたノズルからプラスチック フィラメントを押し出し、ビルド プレート上に堆積させる FDM プリンターとは対照的です。 SLA は、FDM よりも大幅に優れた解像度で部品を印刷できます。ただし、FDM プリンタは一般に安価です。 

詳細については、SLA とは何かに関するガイドをご覧ください。

FDM と比較した SLA の利点は何ですか?

以下に、SLA と FDM の主な利点をいくつか示します。

• SLA では、FDM と比較して解像度と印刷品質が大幅に向上しました。
• SLA は、品質を損なうことなく、FDM プリンタよりも大幅に高速に印刷できます。

FDM と比較した SLA の欠点は何ですか?

SLA と FDM の主な欠点を以下に示します。

• SLA 印刷は FDM よりも大幅に高価です。これは材料と機械の両方の観点からです。 
• SLA パーツは FDM パーツよりも弱い傾向があります。これは、フォトポリマーの機械的特性が FDM で使用される熱可塑性材料よりも弱いためです。

属性 SLA FDM

属性

印刷解像度

SLA

25 ～ 300 ミクロン

FDM

50 ～ 500 ミクロン

属性

一般的な最大印刷量

SLA

29 インチ x 25 インチ x 21 インチ

FDM

36" x 36" x 24"

属性

幅広い素材カラー

SLA

いいえ

FDM

はい

属性

最小機能サイズ

SLA

100 ミクロン (.1 mm)

FDM

1mm

属性

等方性の材料特性を持っています

SLA

はい

FDM

いいえ

属性

推奨される最小の壁厚

SLA

0.5mm

FDM

1.5mm

属性

部品にはサポート構造が必要です

SLA

はい

FDM

はい

表。 SLA と FDM の比較

FDM プリンタはビルド ボリュームを大幅に大きくできるのに対し、SLA プリンタは解像度がはるかに優れています。

SLA と FDM:テクノロジーの比較

SLA テクノロジーと FDM テクノロジーは直接比較できません。各プリンターは根本的に異なるテクノロジーと異なる素材を採用しています。 FDM テクノロジーは非常にシンプルです。基本的な技術スキルがあれば誰でも組み立てることができます。ただし、SLA マシンの組み立てには専門的な知識と工具が必要です。 SLA ではレーザーを利用してパーツを固化しますが、FDM では単純に自然冷却によってプラスチックを固化させます。

SLA と FDM:材質の比較

SLA 樹脂は液体の状態で提供されます。一般に、マテリアルは比較的独自のものであり、プリンタ間で交換することはできません。使用できる色が非常に少なく、素材の範囲も限られています。 FDM 材料ははるかに一般的であり、あらゆる色があります。また、部品の強度を向上させるためにカーボンファイバーなどのフィラーも含まれています。ほとんどの FDM マシンは、さまざまなサプライヤーからのフィラメントを簡単に受け入れることができます。

SLA と FDM:製品アプリケーションの比較

SLA は、非常に細かいディテールを必要とする一方で、優れた機械的強度を必要としない用途に適しています。これらのアプリケーションには、成形用のジュエリー パターン、ディスプレイ用フィギュア、ビジュアル プロトタイプなどが含まれます。

FDM は通常、機能的および非機能的なプラスチック部品を印刷するために愛好家や専門家によって使用されます。 FDM 材料はより高い強度を提供し、材料特性は広範囲をカバーします。一般的なアプリケーションには、治具、ブラケット、機能プロトタイプなどがあります。

SLA と FDM:印刷量の比較

FDM プリンタは、デスクトップ プリンタほどの小型のものから、最大 1 立方メートルの造形体積を持つプリンタまで、幅広い造形体積を備えています。ただし、SLA は液体フォトポリマー樹脂をプリンター内に保管しておく必要があるため、ビルドボリュームが小さくなります。 

SLA と FDM:表面仕上げの比較

SLA は、FDM 印刷よりも大幅に優れた優れた表面仕上げを実現します。 FDM 部品には目に見える層のラインがあり、サンディングまたは蒸気によるスムージングで除去する必要がありますが、これは一部の材料でのみ可能です。 

SLA と FDM:コストの比較

SLA は FDM よりも大幅に高価です。これは、SLA で使用されるフォトポリマーの特殊な性質によるものです。高品質の SLA で部品を印刷するために必要な高精度 UV レーザーもコストを増加させることで知られています。 FDM プリンタはわずか 200 ドルで購入できますが、エントリーレベルの SLA プリンタは少なくとも 1,295 ドルかかります。

SLA と FDM の相互代替手段は何ですか?

SLA と FDM には利点がありますが、同様の結果を達成できる代替テクノロジーがあります。

• ポリジェット: ポリジェット印刷は、ビルド プレート上にフォトポリマーの液滴をスプレーすることで機能する高度な技術です。次に、UV 光がこれらの液滴の上を通過して層を固化します。次に、部品が完成するまで、前の層の上に次の層が堆積されます。 Polyjet プリンタの解像度は非常に高く、通常は 50 ミクロン未満です。この技術を使用すると、単一のプリントで硬質材料とゴム状材料をシミュレートするマルチマテリアル部品を作成できます。 Xometry の PolyJet プリンタはフルカラー印刷も可能で、カスタム カラーだけでなくテクスチャや画像も含めて部品を印刷できます。詳細については、PolyJet 印刷サービスのページをご覧ください。

SLA と FDM の類似点は何ですか? 

SLA と FDM の類似点の一部を以下に示します。

• どちらのテクノロジーもプラスチックへの印刷に特に適しています
• どちらも印刷時にサポート構造が必要です

FDM 以外の SLA の比較は何ですか?

以下に、FDM 以外の SLA の比較を示します。

• SLA と DLP: デジタル ライト プロセッシングでは、パーツを 3D プリントするためにフォトポリマーも利用します。ただし、DLP では UV レーザーの代わりに高解像度スクリーンを使用して樹脂を重合します。 DLP は層全体を一度に重合するため、SLA よりも高速です。 詳細については、SLA と DLP に関する完全なガイドをご覧ください。

SLA 以外の FDM の比較は何ですか?

以下に、SLA 以外の FDM の比較を示します。

• FDM と SLS: 選択的レーザー焼結では、熱を使用して熱可塑性プラスチックから部品を製造することもできます。 SLS はほぼポリアミドのみで印刷しますが、FDM にはより広範囲の材料オプションがあります。 SLS は、加熱ノズルの代わりにレーザーを使用してプラスチックを溶かします。詳細については、SLS と FDM に関する完全なガイドをご覧ください。

ディーン・マクレメンツ

Dean McClements は機械工学の学士優等学位を取得しており、製造業界で 20 年以上の経験があります。彼の職業上の経歴には、Caterpillar、Autodesk、Collins Aerospace、Hyster-Yale などの大手企業で重要な役割を果たし、そこでエンジニアリング プロセスとイノベーションに対する深い理解を深めました。

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