Công nghệ in 3D nào tốt hơn: SLA hay SLS ?

Khách hàng đến với Blogin3D thường hỏi: Điểm khác biệt giữa công nghệ in 3D SLA và SLA là gì? Nhằm giúp quý bạn gần xa, nhưng người chưa có dịp ghé trực tiếp workshop IN 3D PLUS, chúng tôi xin chia sẻ với các bạn các điểm giống nhau và khác nhau, ưu nhược điểm giữa 2 kỹ thuật tạo mẫu in 3D công nghiệp tiên tiến nhất hiện nay.

Các công nghệ in 3D hiện có?

Hiện nay, có rất nhiều công nghệ in 3D khác nhau, từ đơn giản, giá rẻ, phổ thông cho tới chuyên nghiệp: SLS, SLA, FDM (FFF), Polyjet, DLP (Resin), in 3D kim loại, in 3D siêu tốc (C-clip)…

Cùng với đó là hàng ngàn loại vật liệu in 3D trải dài từ: nhựa, kim loại, hợp kim, nhựa pha gỗ, nhựa phát sáng, composite,…

FDM là công nghệ in rẻ và phổ biến nhất thế giới, xếp sau nó là 3 công nghệ DLP Resin, SLA và SLS. Chúng cho ra mẫu in với bề mặt rất mịn láng bóng.

Xem đầy đủ bài phân tích các công nghệ in 3D thương mai: https://blogin3d.com/so-sanh-cac-cong-nghe-in-3d-thuong-mai.html

Giới thiệu công nghệ in 3D SLA và SLS

Cụm từ SLS xuất phát từ tên Selective Laser Sintering, cái tên nói lên đúng bản chất của nó: sử dụng tia laser công suất cao thiêu kết (nung chảy và kết dính) vật chất (ở dạng bột) một cách có chọn lọc.

công nghệ in 3d sls
Mô tả nguyên lý máy tạo mẫu nhanh SLS (Nguồn: http://technology-applied.com)

SLA hoặc SL viết tắt cho cụm từ Stereolithography, là công nghệ in 3D đầu tiên xuất phát từ những năm 80s thế kỷ trước. Xem lịch sử in 3D: https://blogin3d.com/luoc-su-cong-nghe-in-3d.html

SLA sử dụng chùm tia UV làm cô đặc các lớp mực resin (lỏng) nhạy với bước sóng tia UV.

Nguyên lý của máy in 3D sử dụng tia UV làm cứng mự cin 3D Resin

Bạn có thể hiểu sơ về nguyên lý và vật liệu của 2 công nghệ SLA và SLS. Sau đây, chúng ta đi sâu vào các so sánh ưu nhược điểm và hoàn cảnh áp dụng vào tạo mẫu sản phẩm.

Khả năng tái tạo chi tiết sắc sảo (độ phân giải)

Mặc dù không có độ phân giải nội tại được xác định cho từng công nghệ này, nhưng có những hạn chế vật lý thực sự dẫn đến mỗi loại máy in 3D cung cấp độ phân giải trong một phạm vi nhất định.

Cả hai hệ thống cũng sử dụng chùm tia laser tập trung để hóa cứng vật liệu xây dựng nhưng vì chúng sử dụng các bước sóng hoàn toàn khác nhau (tia cực tím cho SLA và hồng ngoại cho SLS), kích thước lấy nét của chúng cũng khác nhau đáng kể, với điểm lấy nét UV nhỏ hơn đáng kể so với laser hồng ngoại (hoặc laser hồng ngoại). Do vậy, máy in 3D Resin/ SLA thường đạt được độ phân giải cao hơn theo cả chiều ngang và chiều dọc khi so sánh với máy in 3D SLS!

do phan giai in 3d FDM SLA SLS
Nguồn: https://manufactur3dmag.com

Khác biệt về vật liệu in 3D

Một lưu ý quan trọng, đấy là khác biệt về vật liệu cấu thành vật thể in 3D từ công nghệ SLS với công nghệ SLA. Tương tự ở trên, 2 công nghệ đều có một phạm vi sử dụng khác nhau, ứng với đó là các loại chất liệu in 3D tương ứng.

Vật liệu in 3D SLS

Máy in3D SLS có thể sử dụng nhiều loại vật liệu, luôn là vật liệu dạng bột, nhưng hầu hết chúng là các polyamit (điển hình là Nylon PA12) có thể có các chất phụ gia để thay đổi các đặc tính như màu sắc, độ bền, tính linh hoạt, độ cứng, v.v. Bạn có thể nghĩ rằng mình không biết vật liệu này nhưng chắc chắn, khi nói tới cái tên này, bạn sẽ biết ngay! Đấy là Nylon, một chất liệu nhựa nhiệt dẻo diện tuyệt vời mang đến độ bền, sức mạnh và khả năng chống mài mòn phi thường!

Vật liệu in 3D SLA

Đối với máy in3D SLA, thông thường nhà sản xuất sẽ cung cấp các loại nhựa của riêng họ nhưng có một loạt các tùy chọn mực in 3D Resin của bên thứ ba có sẵn thường rẻ hơn. Nói chung, chúng có xu hướng cứng hơn đáng kể và do đó dễ gãy hơn so với nylon mặc dù các hợp chất mới được phát hành mọi lúc, với các đặc tính mềm hơn và linh hoạt hơn, khá giống với vật liệu cao su. Các loại mực in 3D RESIN: https://blogin3d.com/vat-lieu-in-3d-kham-pha-soi-nhua-in-3d-pla-va-abs.html#Muc_in_3D_Resin

Một sự khác biệt đáng kể của các vật thể nhựa Resin so với Nylon khi đặt chi tiết in3D trong điều kiện làm việc thực tế (chịu tải). Nhựa cứng có xu hướng vỡ gãy thành nhiều mảnh trong khi Nylon có suất đàn hồi cao dưới lực tác động (vẫn có thể trở lại hình dạng ban đầu). Sự lựa chọn giữa in 3D SLS vs SLA sẽ hoàn toàn phụ thuộc vào bản chất của dự án của bạn.

Về màu sắc

Chỉ có công nghệ SLS cho phép tạo ra các mô hình nhiều màu (multicolor), là kỹ thuật in 3D màu phổ biến hiện nay. Công nghệ SLA chỉ cho phép bạn in 1 loại resin hoặc hợp phức 2-3-4 loại resin pha vào nhau…resin trong suốt, resisn phát sáng, resin pha pigment kim loại…

Chất lượng bề mặt mẫu in

Công nghệ SLS tạo nên sự thiêu kết vật liệu bột, từ đó dẫn tới các lỗ rỗng li ti trên bề mặt sản phẩm. Với mắt thường, chúng ta khó nhận ra, nhưng khi sờ vào, cảm giác sần sùi sẽ nhanh chóng hiện hữu.

Công nghệ SLA lại khác, cách thức cô đặc chất lỏng khiến cho bề mặt sản phẩm trở nên đồng nhất mịn mượt hơn.

các mô hình có độ tinh xảo và bóng láng khi in với công nghệ resin SLA/DLP
các mô hình có độ tinh xảo và bóng láng khi in với công nghệ resin SLA/DLP (Nguồn: 3DPLUS.VN)

Phương pháp tạo hình (support)

Đối với các vật thể không có vị trí đứng rõ ràng(điểm tựa) (ví dụ như quả bóng) hoặc chúng có phần nhô ra (ví dụ: cái chóa đèn bàn). Vật liệu hoặc cấu trúc hỗ trợ (support) là điều bắt buộc cho hầu hết tất cả các công nghệ in 3D. SLS là một trong số ít trường hợp ngoại lệ, nó sử dụng vật liệu bột cũng đồng thời đóng vai trò là vật liệu hỗ trợ xung quanh đối tượng được in.

IN 3D bằng công nghệ SLS, vật liệu support chính là các khối bột sẵn có! Nguồn: https://www.sinterit.com
IN 3D bằng công nghệ SLS, vật liệu support chính là các khối bột sẵn có! Nguồn: https://www.sinterit.com

Tùy thuộc vào từng trường hợp cụ thể, đôi khi người dùng có thể loại bỏ hoặc giảm thiểu việc sử dụng hỗ trợ với chi phí chất lượng cho các khu vực phức tạp hơn, nhưng đây là sự đánh đổi luôn có khi sử dụng máy in SLA. Khi các cấu trúc hỗ trợ được sử dụng, phần được in sẽ yêu cầu các thao tác xử lý, làm sạch thủ công và thậm chí sau đó, không có gì lạ khi trên bề mặt xuất hiện các vết sần sùi.

IN 3D cánh quạt với công nghệ SLA, bên dưới các phần nhô ra cần phải support. Nguồn: Honkia Prototype
IN 3D cánh quạt với công nghệ SLA, bên dưới các phần nhô ra cần phải support. Nguồn: Honkia Prototype

 

Công đoạn hậu xử lý sản phẩm in 3D

Mặc dù cả cả 2 kỹ thuật in SLS và SLA đều cần khâu xử lý sau in, chúng thường khác nhau tùy vào hình dạng mô hình và các đặt tính vật liệu.

Đánh bóng: Bản in SLA mịn hơn và sáng hơn, do đó đánh bóng là không cần thiết. Đối với bản in SLS, nó có thể là một lựa chọn thú vị nếu cần một khía cạnh mượt mà hơn, sáng hơn.

Màu sắc: In 3D SLS đang cung cấp nhiều khả năng màu sắc. Để lên màu ở mẫu in 3D SLS, cần qua vài thao tác ngâm tẩm hóa chất, giúp màu sắc tươi sáng hơn.

Cắt / Cắt / Dán: Cả polyamit và nhựa đều phù hợp với một số công việc thủ công, luôn sử dụng đúng công cụ. Bạn có thể tìm hiểu thêm về điều này trên blog in 3D của chúng tôi. Cũng tương tự với các xử lý sản phẩm in 3D ABS PLA:  https://blogin3d.com/tag/xu-ly-san-pham-in-3d

An toàn thực phẩm

Trên thế giới SLA, nhựa tương thích sinh học hoặc thực phẩm được phê duyệt không phổ biến, đặc biệt không dành cho máy in cấp tiêu dùng phổ thông, nhưng vẫn có thể tìm và mua chúng từ các nhà cung cấp chuyên dụng (thường liên quan đến các ứng dụng y tế).

Các đối tượng in với công nghệ SLS Nylon cũng có thể chịu được một số dung môi như Acetone, một số loại rượu trong số những loại khác, bạn có thể kiểm tra danh sách trên trang vật liệu nhựa của chúng tôi. Đối với vật liệu nhựa, bạn sẽ cần tham khảo thông số kỹ thuật của từng sản phẩm riêng lẻ vì nó có thể thay đổi đáng kể.

Chi phí gia công in3D

Bởi vì máy in SLA là loại rẻ tiền hơn so với máy in SLS chuyên nghiệp, người ta có thể nghĩ rằng bản in SLS cũng đắt hơn. Trong thực tế, Nylon là một vật liệu phổ biến và rẻ hơn Resin, nên ở quy mô dịch vụ in 3D chuyên nghiệp, máy in SLS thường có thể xuất số lượng cực lớn trong một lần chạy, bản in SLS thường rẻ hơn bản in SLA. Tất nhiên, đó là nếu bạn không phải mua máy in, còn khi có thể đầu tư máy in, SLA rất có thể sẽ rẻ hơn ngay.

Tổng kết

SLA SLS
Vật liệu mực resin nhạy UV Polyamide (Nylon)
Chất lượng in vô cùng tinh xảo Cao
Bề mặt Mịn, bóng láng Có chút thô ráp
Màu sắc Màu đơn sắc cơ bản Các màu cơ bản
Support cần có không cần
in chi tiết máy cứng, dòn bền dai
Điều kiện tới hạn Dễ gãy khi chịu va đập Có sự biến dạng nhất định
Chịu mài mòn Tùy theo vật liệu Xuất sắc
Post-process Có thể đánh bóng Có thể đánh bóng, nhuộm màu
Thực phẩm Chỉ một số loại resin nhất định Được
Chịu ăn mòn hóa học Không xác định Kháng ăn mòn hóa học
Chi phí tương đối đắt đắt hơn ở quy mô nhỏ

 

Nếu còn gì chưa nắm rõ, xin gửi tin nhắn dưới bài viết này, Blogin3D sẽ trợ giúp!

Bạn cũng có thể thích
avatar
  Subscribe  
Notify of