Estereolitografia (SLA) vs. Sinterização selectiva a laser (SLS): Escolha o melhor método de impressão 3D para as suas necessidades

O problema: confuso sobre qual a tecnologia de impressão 3D a utilizar?

Está a preso Está a tentar perceber se o SLA ou o SLS são adequados para o seu projeto? Muitos dos nossos clientes da Maquinação Istar enfrentam este mesmo problema. Precisa de peças feitas rapidamente. Precisa que elas sejam forte. É necessário que pareçam bom. Mas qual é a tecnologia de impressão 3D que lhe dará os melhores resultados? A escolha errada pode significar:

• Peças que se partem demasiado facilmente
• Superfícies rugosas quando é preciso superfícies lisas
• Pagar demasiado dinheiro
• Obter peças que não suportam o calor ou o stress

A situação está a piorar

Quanto mais se investiga o assunto, mais confuso que se obtém. Um sítio Web diz para utilizar o SLA. Outro diz que o SLS é melhor. Se escolher a tecnologia errada, pode acontecer:

• Desperdício de dinheiro em peças que falham
• Falha nos prazos quando as peças têm de ser refeitas
• Perder clientes que não estão satisfeitos com os resultados
• Arruinar o seu projeto antes mesmo de ele começar Em Maquinação Istar, vemos os clientes cometerem estes erros a toda a hora. Mas nós podemos ajudá-lo a escolher o caminho certo.

A solução: Saber exatamente como o SLA e o SLS se comparam

Elaborámos este guia completo para o ajudar a compreender as diferenças entre a impressão 3D SLA e SLS. No final, saberá exatamente qual a tecnologia mais adequada às suas necessidades.

Como funcionam o SLA e o SLS: Os princípios básicos

SLA (Estereolitografia)

O SLA utiliza um resina líquida que fica duro quando é atingido por um laser. O processo funciona da seguinte forma:

1. Uma plataforma mergulha numa cuba de resina líquida
2. Um laser desenha a primeira camada, endurecendo a resina
3. A plataforma move-se ligeiramente para cima
4. A camada seguinte é desenhada
5. Após a impressão, as peças necessitam de limpeza e cura adicional

SLS (Sinterização selectiva por laser)

O SLS utiliza materiais em pó que são fundidos por um laser. Eis como funciona:

1. É espalhada uma camada de pó na área de construção
2. Um laser derrete (sinteriza) o pó onde a peça deve ser colocada
3. A plataforma desce ligeiramente
4. É adicionada uma nova camada de pó
5. Após a impressão, as peças têm de arrefecer e o pó tem de ser removido

Opções de materiais: O que se pode fazer?

Vejamos quais os materiais que cada tecnologia pode utilizar:

Ponto-chave: A SLS pode utilizar metais, mas a SLA não.

Qual é a resistência das peças?

Quando se trata de forçaAs peças SLS são normalmente mais fortes:

• Peças SLA:
  • Ideal para modelos e protótipos
  • Pode ser quebradiço
  • Não é bom para peças que se encaixam
  • Resistência: 50-70 MPa
• Peças SLS:
  • Bom para peças de trabalho
  • Pode suportar mais stress
  • Melhor para peças que precisam de se dobrar sem partir
  • Resistência: 45-70 MPa

Em Maquinação IstarAjudamos os clientes a escolher o processo correto com base na resistência que as peças necessitam de ter.

Qual é o aspeto das peças?

O acabamento da superfície é muito diferente entre estas tecnologias:

Qualidade da superfície SLA

• Muito suave superfícies
• Pormenores finos (camadas de 25-100 µm)
• Pode ser claro/transparente
• Parece quase como peças moldadas por injeção

Qualidade da superfície SLS

• Gritty textura como uma lixa
• Menos pormenorizado (camadas de 80-150 µm)
• Sempre opaco
• Superfície porosa

Que tecnologia é mais cara?

O custo é muitas vezes um fator decisivo. Eis como se comparam:

Aplicações: Quando utilizar cada tecnologia

Melhores utilizações para SLA

• Modelos visuais pormenorizados
• Modelos e guias dentários
• Peças transparentes (como lentes ou canais de fluido)
• Padrões principais para moldes
• Protótipos de jóias

Melhores utilizações para SLS

• Protótipos funcionais que precisam de trabalhar
• Peças complexas com elementos móveis
• Peças de utilização final que precisam de ser fortes
• Componentes resistentes ao calor
• Peças metálicas (através de DMLS)

Limitações de tamanho

Cada tecnologia tem limites para o tamanho das peças:

Volumes de construção SLA

• Secretária: 145 × 145 × 175 mm
• Industrial: Até 1500 × 750 × 550 mm

Volumes de construção SLS

• Secretária: 150 × 200 × 150 mm
• Industrial: Até 700 × 380 × 560 mm

Considerações sobre a conceção

Ao conceber peças, lembre-se destas diferenças fundamentais:

Dicas de design SLA

• Necessidades estruturas de apoio que deve ser removido
• Pode ter paredes finas (0,5-1mm)
• Melhor para formas orgânicas
• Bom para texto e logótipos

Dicas de design SLS

• Sem estruturas de apoio necessário (o pó suporta a peça)
• Bom para formas internas complexas
• Pode fazer peças de encaixe numa só impressão
• Necessidades buracos de fuga para pó preso

Segurança e factores ambientais

Ambas as tecnologias têm problemas de segurança:

Segurança SLA

• Resinas tóxicas antes da cura
• Necessita de luvas e proteção para os olhos
• Necessita de uma boa ventilação
• Cria resíduos líquidos

Segurança SLS

• Inalação de pó riscos
• Riscos de incêndio com alguns materiais
• Necessita de uma eliminação especial para os resíduos de pó
• Necessita de um bom controlo das poeiras

Aplicações no mundo real

Vejamos como estas tecnologias são utilizadas em indústrias reais:

Utilizações dentárias

• SLA: As resinas biocompatíveis produzem guias e modelos cirúrgicos precisos
• SLS: Raramente utilizado devido ao facto de os pós biocompatíveis serem limitados

Utilizações aeroespaciais

• SLA: Utilizado para peças não estruturais, como caixas
• SLS: Utilizado para condutas e suportes funcionais que suportam o calor

Produtos de consumo

• SLA: Utilizado para protótipos suaves e pormenorizados
• SLS: Utilizado para peças de encaixe e protótipos funcionais

O teste de exatidão: até que ponto são precisos?

A precisão é importante para muitos projectos:

Pós-processamento: Obter o aspeto final

Após a impressão, ambas as tecnologias necessitam de mais trabalho:

Etapas do pós-processamento da SLA

1. Remover da plataforma de construção
2. Lavar com solvente para remover a resina não curada
3. Pós-cura em câmara UV
4. Retirar os suportes
5. Marcas de suporte de areia
6. Pintar ou fazer o acabamento necessário

Etapas do pós-processamento SLS

1. Arrefecer na máquina
2. Retirar do pó
3. Limpar com ar ou jato de grânulos
4. Alisar as superfícies, se necessário
5. Tingir ou colorir conforme necessário

Quando utilizar Maquinação CNC Em vez disso

Por vezes, a impressão 3D não é a melhor opção. Em Maquinação Istarrecomendamos a maquinação CNC quando necessário:

• Peças de maior resistência
• Tolerâncias mais apertadas
• Peças metálicas com propriedades específicas
• Quantidades de produção
• Materiais não disponíveis na impressão 3D

Guia de decisão: Que tecnologia deve escolher?

Escolha o SLA quando precisar:

• Detalhe elevado e superfícies lisas
• Transparente ou translúcido peças
• Biocompatível materiais
• Dentária ou médica aplicações
• Protótipos visuais que parecem óptimos

Escolha SLS quando precisar:

• Partes funcionais que pode suportar o stress
• Geometrias complexas sem suportes
• Flexível materiais
• Resistência ao calor
• Peças metálicas através de DMLS

Estudos de casos: Exemplos reais

Estudo de caso 1: Protótipo de dispositivo médico

Uma empresa de dispositivos médicos precisava de um protótipo com pormenores finos e materiais biocompatíveis. Escolheram SLA porque:

• Pode produzir as pequenas caraterísticas
• Tinha resinas aprovadas pela FDA
• A superfície lisa era mais fácil de esterilizar

Estudo de caso 2: Componente automóvel

Um fabricante de peças para automóveis precisava de um protótipo funcional que resistisse ao calor e ao stress. Escolheram SLS porque:

• O material de nylon aguenta o calor
• A peça necessária para encaixar no lugar
• A complexa estrutura interna seria difícil de realizar com suportes

Comparação de velocidades: qual é a mais rápida?

Quando o tempo é importante, eis como se comparam:

Como preparar os seus ficheiros

Para obter os melhores resultados com qualquer uma das tecnologias:

1. Exportar como ficheiro STL
2. Verificar se as malhas são estanques
3. Adicionar suportes para modelos SLA
4. Orientar as peças para reduzir os apoios
5. Considerar a orientação da construção para a força

Combinação de tecnologias para obter os melhores resultados

As empresas inteligentes utilizam frequentemente ambas as tecnologias:

• SLA para modelos mestre pormenorizados
• SLS para testes funcionais
• Maquinação CNC para a produção final

Em Maquinação IstarPodemos ajudá-lo com a impressão 3D e a maquinagem CNC para um fluxo de trabalho perfeito.

Tabela de comparação de especificações técnicas

Considerações finais

A escolha entre SLA e SLS resume-se ao que é mais importante para o seu projeto:

• Escolher SLA para modelos visuais bonitos e pormenorizados
• Escolher SLS para peças de trabalho funcionais e fortes

Ainda não tem a certeza? Fale com os nossos especialistas em Maquinação Istar. Podemos ajudá-lo a escolher a tecnologia certa ou até sugerir quando a maquinagem CNC pode ser uma melhor escolha do que a impressão 3D. Pronto para começar? Contacte-nos hoje para obter um orçamento para o seu próximo projeto.