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SLA industrial vs. SLA de área de trabalho

Criar hora: 01/20/2019

As empresas interessadas na impressão SLA 3D podem se surpreender ao ver a extrema diferença de preço entre as impressoras SLA de desktop para consumidores e as impressoras 3D industriais. A maioria dos equipamentos SLA de desktop custará apenas alguns milhares de dólares, enquanto as impressoras 3D industriais geralmente custam mais de US $ 100.000 e, em alguns casos, até perto de US $ 1.000.000. Os fabricantes das impressoras SLA de desktop, muito mais baratas, costumam citar estatísticas de resolução impressionantes, de modo que exatamente o valor de uma impressora é 100 vezes superior ao preço? A resposta, é claro, é que as impressoras SLA industriais caras têm todos os tipos de vantagens sobre os modelos de desktop, ou, em outras palavras, as impressoras desktop têm inúmeras características que as tornam inadequadas para a indústria. Vejamos as diferenças mais cruciais entre o SLA de desktop e o SLA industrial.

Tamanho importa

Desktop SLA interface

O primeiro traço inadequado de impressoras de mesa é o tamanho. Como você esperaria de um equipamento denominado "desktop", as impressoras SLA de consumo não são muito grandes. Como exemplo, a impressora SLA de mesa FormLabs ™ Popular Form2 só pode imprimir peças de até 145 x 145 x 175 mm, e isso é típico do mercado. Isso pode ser suficiente para os amadores, mas é muito restritivo para a indústria. Impressoras 3D industriais vêm em uma ampla variedade de tamanhos, dependendo das necessidades específicas do comprador e podem ser gigantesco, se necessário. Tomando o ProtoFab como exemplo, nosso SLA600 mais vendido é capaz de imprimir peças de até 600 x 600 x 400 mm, e nossa maior impressora, a SLA 1100, pode imprimir peças com mais de um metro de largura. Isso oferece o tipo de flexibilidade que os fabricantes exigem, e as impressoras desktop se parecem com brinquedos em comparação.

ProtoFab Printed Concept Car
Somente uma impressora industrial pode produzir um modelo tão grande

Ter um tamanho de construção grande não é apenas imprimir peças grandes. O espaço extra na impressora pode ser preenchido com um lote inteiro de uma peça menor, permitindo uma produção rápida e altamente escalável. Imprimir quantidades em nível de produção de uma peça com uma impressora de mesa levaria uma quantidade excessiva de tempo e não seria viável.

De cabeça para baixo ou para baixo?

Desktop SLA Printing
Exemplo de SLA invertido. Observe a bandeja de resina rasa.

A orientação de impressão é uma grande diferença entre as impressoras SLA de mesa e industriais e uma diferença que nem sempre é totalmente apreciada. Impressoras industriais não são apenas grandes versões de impressoras desktop, elas empregam tecnologia fundamentalmente diferente. As impressoras desktop usam a orientação reversa (a peça sai de cabeça para baixo da bandeja de resina e é gradualmente puxada para cima), enquanto as impressoras industriais geralmente usam a orientação tradicional com o lado direito para cima (a peça surge da maneira correta a partir de um tanque de resina nível de resina caindo gradualmente). A vantagem do método invertido é que uma parte alta pode ser produzida a partir de uma quantidade superficial de resina. Isso permite o uso mais eficiente do tamanho pequeno de uma impressora de mesa e também requer menos resina. No método tradicional, o tanque de resina tem que ser tão profundo quanto a parte é alta, e a área de construção deve ser completamente preenchida com resina. Isso torna a impressão de peças pequenas muito ineficiente e significa que a máquina precisa ser muito grande. Isso também significa que toda vez que você trocar de material, você terá que drenar todo o tanque de resina.

SLA Resin Vat
SLA de acesso direto. A plataforma de construção desce após cada camada

A desvantagem do SLA invertido é que há forças maiores atuando na peça durante a impressão (devido à gravidade) que afeta a qualidade, exige muito mais material de suporte e limita o tamanho da montagem. Este método também limita os tipos de resina que podem ser usados, limitando assim as propriedades mecânicas das peças impressas. Materiais mais flexíveis e mais flexíveis não resistirão ao processo, pois os suportes são muito fracos.

Construído para durar

ProtoFab SLA Printer Aseembly

Outra vantagem das impressoras industriais é que elas duram muito mais e exigem menos manutenção. A bandeja de resina das impressoras desktop durará apenas alguns meses antes de precisar ser substituída, o que não é apenas inconveniente, mas também afeta o desempenho. Os componentes internos geralmente não têm durabilidade e se degradam com o tempo, causando uma redução na qualidade e precisão. Em comparação, o tanque de resina em impressoras industriais é uma peça fixa e não foi projetado para ser substituído. Deve ser capaz de durar a vida útil da máquina. Todos os componentes internos são produzidos com tolerâncias incrivelmente finas usando materiais de alta qualidade e não devem sofrer nada como o desgaste das impressoras desktop.

Precisão é a chave

SLA600 Laser Scanning
Resina de cura a laser em uma grande impressora SLA industrial.

As impressoras industriais também têm uma vantagem significativa quando se trata da qualidade do acabamento, embora isso nem sempre seja claro quando se comparam algumas estatísticas de manchete. Existem impressoras desktop SLA, incluindo o Form2, que oferecem espessuras de camada tão baixas quanto 0,025 mm. Em comparação, a série SLA industrial do ProtoFab suporta espessuras de camada de apenas 0,05 mm no modo de alta precisão, e outras impressoras industriais líderes têm números semelhantes. No entanto, essas pequenas alturas de camada nem sempre são desejáveis, especialmente para o tipo de grandes construções comuns na indústria. Em impressões industriais, uma altura de camada de cerca de 0,1 mm é padrão, a impressão a 0,025 mm por camada exigiria uma quantidade excessiva de tempo para ganho mínimo em qualidade. A vantagem real das impressoras industriais é em precisão e tolerâncias. Uma boa impressora industrial pode imprimir a mesma peça várias vezes e obter o mesmo resultado a cada vez, sem falhar. É por isso que as empresas pagam muito dinheiro pelas impressoras mais caras, querem equipamentos consistentes e confiáveis. Às vezes, as impressoras desktop podem oferecer fortes números de resolução, mas elas perdem em confiabilidade. Imprima a mesma parte várias vezes e cada uma será um pouco diferente, especialmente se a máquina for usada extensivamente. Isso é bom para a maioria dos usuários de desktop, mas para a indústria é completamente inaceitável. O tamanho do feixe também é geralmente menor para modelos industriais, permitindo recursos menores. O feixe no Form2 é 0,14 mm, o que é muito impressionante para uma impressora de mesa, mas o SLA600 do ProtoFab suporta um tamanho de feixe de 0,06 mm quando necessário, permitindo um tamanho de recurso mínimo pequeno. As impressoras industriais também geralmente suportam espessuras de parede significativamente menores.

Materiais

ProtoFab SLA Material Selection Guide
Muitas opções

Outra vantagem crucial das impressoras SLA industriais é a variedade de materiais que podem ser usados. Tomando novamente o popular Form2 como exemplo, os usuários estão limitados a usar a própria resina da Formlabs, que é muito cara (isso é semelhante à situação das impressoras jato de tinta, onde os fabricantes vendem o aparelho mais barato, mas devolvem o dinheiro nos cartuchos) . Existe algum tipo de escolha no tipo de resina que pode ser usada (clara, branca, resistente, flexível, etc.), mas estas são variações bastante pequenas e os materiais utilizados em impressoras de mesa geralmente não são adequados para peças funcionais. Impressoras industriais SLA podem ser usadas com uma seleção muito maior de materiais, oferecendo uma ampla gama de propriedades mecânicas. Por exemplo, as impressoras SLA industriais podem produzir peças que imitam perfeitamente as propriedades dos termoplásticos de grau industrial. A compra de resina diretamente do fabricante do equipamento geralmente é a solução mais conveniente (por exemplo, a ProtoFab vende uma ampla variedade de resinas projetadas especificamente para nossos equipamentos), mas as impressoras SLA industriais podem ser configuradas para trabalhar com todos os tipos de resinas de terceiros, se necessário .

Tempo é dinheiro

3D printed Car headlight ProtoFab SLA
Peça impressa de SLA industrial. Apenas pós-processamento mínimo necessário.

A velocidade é uma das estatísticas particularmente difíceis de definir na impressão de SLA e pode variar dependendo de todos os tipos de fatores (tipo de resina, formato de peça, altura da camada etc.). No entanto, para uma empresa que usa a impressora produzir um volume razoavelmente alto de peças, o SLA industrial sempre será significativamente mais rápido. Primeiro de tudo, o SLA industrial pode alcançar um acabamento muito superior ao SLA de desktop, e muito menos pós-processamento é necessário. Isso pode representar uma grande economia de tempo e reduzirá enormemente os lead times. Com o SLA industrial, também é possível produzir lotes múltiplos na mesma câmara de construção, o que é muito mais eficiente. Quanto à velocidade de impressão real, em geral as impressoras de mesa são um pouco mais lentas ao imprimir em um nível de detalhe comparável. Por exemplo, a velocidade de impressão do Form2 é significativamente mais lenta do que a de 50 a 100 gramas por hora oferecida pela faixa de SLA do ProtoFab. Esta vantagem de velocidade é principalmente para o galvanômetro SCANLAB, que é o coração de cada impressora ProtoFab SLA. Sistemas ópticos de qualidade como este não podem ser encontrados em máquinas desktop de baixo custo, por isso as velocidades mais lentas.

Portátil vs. fixo

ProtoFab SLA1100 3D Printer
Tente colocar isso na sua área de trabalho

No entanto, nem tudo é uma boa notícia para quem compra uma impressora industrial SLA. O tamanho e a portabilidade são um dos principais pontos fortes das impressoras desktop e uma das principais desvantagens de suas contrapartes industriais. Muitas impressoras SLA de mesa pesam pouco mais de 10 kg, facilitando a coleta e a movimentação. Se você precisar movê-lo para outra sala, basta desconectá-lo e movê-lo, e, uma vez colocado em seu novo local, ele estará pronto para imprimir quase imediatamente. Eles também podem ser comprados on-line e entregues mais barato por um serviço de correio regular. Isso contrasta com as impressoras industriais que pesam regularmente mais de uma tonelada e não são projetadas para serem movimentadas. Uma vez que uma impressora SLA industrial é instalada, ela basicamente é fixada no lugar, e mover o mínimo mesmo bit requererá uma recalibração completa. A natureza fixa das máquinas industriais é uma das razões pelas quais elas podem ser tão precisas, mas pode criar muitos inconvenientes e despesas adicionais quando o movimento é necessário.

Extrema complexidade

SLA Printer Compare
Exibição simples e intuitiva em uma impressora desktop SLA.

Impressoras industriais também geralmente requerem um grau significativo de treinamento para poderem operar. Você não pode simplesmente ler as instruções e começar, a complexidade dessas máquinas não deve ser subestimada. Um operador não especializado não tirará o máximo proveito do equipamento e poderá até danificá-lo além do reparo. Geralmente as impressoras industriais são operadas por equipes experientes, com cada membro especializado em uma área específica do processo de produção. Isso contrasta com a natureza plug-and-play das impressoras desktop, que são projetadas para serem operadas por um indivíduo. Essas máquinas geralmente vêm com um software amigável e um alto grau de automação para tentar tornar o processo o mais intimidante possível para os consumidores comuns. Embora as impressoras desktop SLA sejam mais complexas que as impressoras desktop FDM devido ao uso de resina, elas ainda são altamente acessíveis a não especialistas e àquelas sem experiência prévia em impressão 3D.

Qualidade não sai barato

Claro, o maior obstáculo no caminho da maioria das pessoas que compram uma impressora 3D industrial é o preço. Seis números são necessários para todos, menos para os menores modelos industriais, e os maiores e mais avançados podem custar perto de um milhão de dólares. Como discutimos acima, esse dinheiro é bem gasto para muitos fabricantes e, muitas vezes, representa uma economia considerável em relação às técnicas tradicionais de fabricação.

Resumo

Build size Desktop supports small builds only. Industrial supports small to very large.
Layer height Similar.
Materials Industrial supports far more.
Beam size Industrial usually smaller.
Precision/tolerance Industrial significantly better.
Orientation Desktop usually inverted. More compact and uses less resin but affects quality and limits materials.
Portability Industrial significantly larger and heavier, not easy to move.
Speed Depends on a number of factors, but industrial usually much quicker.
Ease of use Industrial very complex, requires training.
Maintenance Desktop requires regular maintenance and adjusting.
Wear and tear Performance of desktop will diminish over time.
Finish Desktop requires much more post-processing.
Cost Desktop usually a few thousand dollars, industrial usually hundreds of thousands.

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