השוואה בין היתרונות והחסרונות של ארבעה תהליכי אב טיפוס נפוצים

1. SLA

SLA הוא תעשייתיהדפסת תלת מימדאו תהליך ייצור תוסף המשתמש בלייזר מבוקר מחשב לייצור חלקים במאגר של שרף פוטופולימר הניתן לריפוי UV. הלייזר מתאר ומרפא את החתך של עיצוב החלק על פני השרף הנוזלי. לאחר מכן מורידים את השכבה המרופדת ישירות מתחת למשטח השרף הנוזלי והתהליך חוזר על עצמו. כל שכבה שזה עתה נרפא מחוברת לשכבה שמתחתיה. תהליך זה נמשך עד לסיום החלק.

יתרונות:עבור דגמי קונספט, אבות טיפוס קוסמטיים ועיצובים מורכבים, SLA יכול לייצר חלקים בעלי גיאומטריות מורכבות וגימור משטח מעולה בהשוואה לתהליכים תוספים אחרים. העלויות תחרותיות והטכנולוגיה זמינה ממספר מקורות.

חסרונות:חלקי אב טיפוס עשויים שלא להיות חזקים כמו חלקים העשויים משרף הנדסי, כך שלחלקים שנעשו באמצעות SLA יש שימוש מוגבל בבדיקות פונקציונליות. בנוסף, כאשר חלקים נתונים למחזורי UV כדי לרפא את המשטח החיצוני של החלק, יש להשתמש בחלק המובנה ב-SLA עם חשיפה מינימלית ל-UV ולחות כדי למנוע השפלה.

2. SLS

בתהליך SLS, לייזר הנשלט על ידי מחשב נמשך מלמטה למעלה על מצע חם של אבקה על בסיס ניילון, אשר מושכת בעדינות (מתמזגת) למוצק. לאחר כל שכבה, רולר מניח שכבה חדשה של אבקה על גבי המיטה והתהליך חוזר על עצמו. SLS משתמש בניילון קשיח או אבקת TPU גמישה, בדומה לתרמופלסטיות הנדסיות בפועל, כך שלחלקים יש קשיחות ודיוק גדולים יותר, אך יש להם משטח מחוספס וחסר פרטים עדינים.SLS מציע נפחי בנייה גדולים, מאפשר ייצור של חלקים בעלי גיאומטריות מורכבות ביותר ויוצר אבות טיפוס עמידים.

יתרונות:חלקי SLS נוטים להיות מדויקים ועמידים יותר מאשר חלקי SLA. התהליך יכול לייצר חלקים עמידים עם גיאומטריות מורכבות ומתאים לכמה בדיקות פונקציונליות.

חסרונות:לחלקים יש מרקם מגורען או חולי ואפשרויות שרף תהליך מוגבלות.

3. CNC

בעיבוד שבבי, בלוק מוצק (או בר) מפלסטיק או מתכת מהדקים על אכרסום CNCאו מכונת סיבוב וחיתוך למוצר המוגמר על ידי עיבוד חיסור, בהתאמה. שיטה זו מייצרת בדרך כלל חוזק וגימור פני השטח גבוהים יותר מכל תהליך ייצור תוסף. יש לו גם את מלוא התכונות ההומוגניות של פלסטיק שכן הוא עשוי מגושים מוצקים של שרף תרמופלסטי שחולצו או יצוק בדחיסה, בניגוד לרוב התהליכים התוספים, המשתמשים בחומרים דמויי פלסטיק ונבנים בשכבות. מגוון אפשרויות החומר מאפשר לחלק לקבל את תכונות החומר הרצויות כגון: חוזק מתיחה, עמידות בפני פגיעה, טמפרטורת הטיית חום, עמידות כימית ותאימות ביולוגית. סובלנות טובה מייצרת חלקים, ג'יגים ומתקנים המתאימים לבדיקת התאמה ותפקוד, כמו גם רכיבים פונקציונליים לשימוש סופי.

יתרונות:בגלל השימוש בתרמופלסטיות ובמתכות ברמה הנדסית בעיבוד CNC, לחלקים יש גימור משטח טוב והם חזקים מאוד.

חסרונות:לעיבוד CNC יכולות להיות כמה מגבלות גיאומטריות ולפעמים זה יקר יותר לבצע פעולה זו בבית מאשר תהליך הדפסה תלת מימד. כרסום כרסום יכול לפעמים להיות קשה מכיוון שהתהליך הוא הסרת חומר במקום הוספתו.

4. הזרקה

הזרקה מהירהעובד על ידי הזרקת שרף תרמופלסטי לתבנית ומה שהופך את התהליך ל'מהיר' הוא הטכנולוגיה המשמשת לייצור התבנית, שלרוב עשויה מאלומיניום ולא מהפלדה המסורתית המשמשת לייצור התבנית. החלקים המעוצבים חזקים ובעלי גימור משטח מעולה. זהו גם תהליך הייצור הסטנדרטי בתעשייה עבור חלקי פלסטיק, כך שיש יתרונות טבועים ביצירת אב טיפוס באותו תהליך אם הנסיבות מאפשרות זאת. ניתן להשתמש כמעט בכל פלסטיק או גומי סיליקון נוזלי (LSR) ברמה הנדסית, כך שהמעצבים אינם מוגבלים על ידי החומרים המשמשים בתהליך יצירת האב-טיפוס.

יתרונות:חלקים יצוקים העשויים ממגוון של חומרים בדרגת הנדסה עם גימורי משטח מצוינים הם מנבא מצוין ליכולת הייצור בשלב הייצור.

חסרונות:עלויות האבזור הראשוניות הקשורות בהזרקה מהירה אינן מתרחשות בשום תהליכים נוספים או בעיבוד CNC. לכן, ברוב המקרים, הגיוני לבצע סיבוב אחד או שניים של אב טיפוס מהיר (מחסור או תוסף) כדי לבדוק התאמה ותפקוד לפני המעבר להזרקה.