การเปรียบเทียบข้อดีและข้อเสียของกระบวนการสร้างต้นแบบทั่วไปสี่กระบวนการ

1. สแอลเอ

SLA เป็นอุตสาหกรรมการพิมพ์ 3 มิติหรือกระบวนการผลิตแบบเติมเนื้อที่ใช้เลเซอร์ที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์เพื่อผลิตชิ้นส่วนในโฟโตโพลีเมอร์เรซินที่รักษาด้วยรังสียูวีได้ เลเซอร์จะร่างและรักษาส่วนตัดขวางของการออกแบบชิ้นส่วนบนพื้นผิวของเรซินเหลว จากนั้นชั้นที่บ่มแล้วจะถูกลดระดับลงด้านล่างพื้นผิวเรซินเหลวโดยตรง และทำซ้ำขั้นตอนนี้ แต่ละชั้นที่หายใหม่จะติดกับชั้นด้านล่าง กระบวนการนี้ดำเนินต่อไปจนกว่าชิ้นส่วนจะเสร็จสมบูรณ์

ข้อดี:สำหรับแบบจำลองแนวคิด ต้นแบบเครื่องสำอาง และการออกแบบที่ซับซ้อน SLA สามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีรูปทรงซับซ้อนและผิวสำเร็จที่ดีเยี่ยม เมื่อเทียบกับกระบวนการเติมแต่งอื่นๆ ต้นทุนมีการแข่งขันและเทคโนโลยีมีให้จากหลายแหล่ง

ข้อเสีย:ชิ้นส่วนต้นแบบอาจไม่แข็งแรงเท่าชิ้นส่วนที่ทำจากเรซินเกรดวิศวกรรม ดังนั้นชิ้นส่วนที่ผลิตโดยใช้ SLA จึงมีการใช้อย่างจำกัดในการทดสอบการทำงาน นอกจากนี้ เมื่อชิ้นส่วนอยู่ภายใต้วงจร UV เพื่อรักษาพื้นผิวด้านนอกของชิ้นส่วน ชิ้นส่วนที่สร้างไว้ใน SLA ควรใช้โดยเปิดรับแสง UV และความชื้นน้อยที่สุดเพื่อป้องกันการเสื่อมสภาพ

2. เอสแอลเอส

ในกระบวนการ SLS เลเซอร์ที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์จะถูกดึงจากล่างขึ้นบนลงบนถาดร้อนที่ทำจากผงไนลอน ซึ่งจะถูกเผาอย่างอ่อนโยน (หลอมรวม) ให้เป็นของแข็ง หลังจากแต่ละชั้น ลูกกลิ้งจะวางผงชั้นใหม่ไว้บนเตียง และกระบวนการนี้จะเกิดขึ้นซ้ำ SLS ใช้ไนลอนแข็งหรือผง TPU ที่ยืดหยุ่นได้ ซึ่งคล้ายกับเทอร์โมพลาสติกทางวิศวกรรมที่เกิดขึ้นจริง ดังนั้นชิ้นส่วนจึงมีความเหนียวและความแม่นยำมากกว่า แต่มี พื้นผิวหยาบและขาดรายละเอียด SLS มีปริมาณงานสร้างจำนวนมาก ช่วยให้สามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีรูปทรงที่ซับซ้อนสูง และสร้างต้นแบบที่ทนทาน

ข้อดี:ชิ้นส่วน SLS มีแนวโน้มที่จะแม่นยำและทนทานมากกว่าชิ้นส่วน SLA กระบวนการนี้สามารถผลิตชิ้นส่วนที่ทนทานและมีรูปทรงที่ซับซ้อน และเหมาะสำหรับการทดสอบการทำงานบางอย่าง

ข้อเสีย:ชิ้นส่วนมีพื้นผิวเป็นเม็ดหรือทราย และตัวเลือกเรซินสำหรับกระบวนการมีจำกัด

3. ซีเอ็นซี

ในการตัดเฉือน บล็อกแข็ง (หรือแท่ง) ที่ทำจากพลาสติกหรือโลหะจะถูกหนีบไว้บนการกัดซีเอ็นซีหรือเครื่องกลึงและตัดเป็นผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปโดยการตัดเฉือนแบบหักลบตามลำดับ โดยทั่วไปวิธีการนี้จะสร้างความแข็งแรงและการตกแต่งพื้นผิวที่สูงกว่ากระบวนการผลิตแบบเติมเนื้อใดๆ นอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติที่เป็นเนื้อเดียวกันอย่างสมบูรณ์ของพลาสติก เนื่องจากทำจากบล็อกแข็งของเทอร์โมพลาสติกเรซินที่อัดขึ้นรูปหรืออัดขึ้นรูป ตรงกันข้ามกับกระบวนการเติมแต่งส่วนใหญ่ซึ่งใช้วัสดุคล้ายพลาสติกและสร้างเป็นชั้น ๆ ตัวเลือกวัสดุที่หลากหลายช่วยให้ชิ้นส่วนมีคุณสมบัติของวัสดุที่ต้องการ เช่น ความต้านทานแรงดึง ความต้านทานแรงกระแทก อุณหภูมิการโก่งตัวของความร้อน ความต้านทานต่อสารเคมี และความเข้ากันได้ทางชีวภาพ ความคลาดเคลื่อนที่ดีจะผลิตชิ้นส่วน อุปกรณ์จับยึด และฟิกซ์เจอร์ที่เหมาะสำหรับการทดสอบความพอดีและการทำงาน รวมถึงส่วนประกอบตามการใช้งานสำหรับการใช้งานขั้นสุดท้าย

ข้อดี:เนื่องจากการใช้เทอร์โมพลาสติกและโลหะเกรดวิศวกรรมในการตัดเฉือน CNC ชิ้นส่วนจึงมีผิวสำเร็จที่ดีและมีความทนทานมาก

ข้อเสีย:การตัดเฉือน CNC อาจมีข้อจำกัดทางเรขาคณิต และบางครั้งก็มีราคาแพงกว่าการดำเนินการภายในองค์กรมากกว่ากระบวนการพิมพ์ 3D การกัดแทะบางครั้งอาจเป็นเรื่องยาก เนื่องจากกระบวนการนี้เป็นการนำวัสดุออกแทนที่จะเพิ่มเข้าไป

4. การฉีดขึ้นรูป

การฉีดขึ้นรูปอย่างรวดเร็วทำงานโดยการฉีดเทอร์โมพลาสติกเรซินเข้าไปในแม่พิมพ์ และสิ่งที่ทำให้กระบวนการ 'รวดเร็ว' คือเทคโนโลยีที่ใช้ในการผลิตแม่พิมพ์ ซึ่งมักจะทำจากอลูมิเนียมแทนที่จะเป็นเหล็กแบบดั้งเดิมที่ใช้ในการผลิตแม่พิมพ์ ชิ้นส่วนที่ขึ้นรูปมีความแข็งแรงและมีพื้นผิวที่ดีเยี่ยม นี่เป็นกระบวนการผลิตมาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับชิ้นส่วนพลาสติก ดังนั้นจึงมีข้อได้เปรียบโดยธรรมชาติในการสร้างต้นแบบในกระบวนการเดียวกันหากสถานการณ์เอื้ออำนวย สามารถใช้พลาสติกเกรดวิศวกรรมหรือยางซิลิโคนเหลว (LSR) ได้เกือบทุกประเภท ดังนั้นนักออกแบบจึงไม่ถูกจำกัดด้วยวัสดุที่ใช้ในกระบวนการสร้างต้นแบบ

ข้อดี:ชิ้นส่วนขึ้นรูปที่ทำจากวัสดุเกรดวิศวกรรมหลายประเภทพร้อมพื้นผิวที่ดีเยี่ยมเป็นตัวทำนายความสามารถในการผลิตในขั้นตอนการผลิตได้อย่างดีเยี่ยม

ข้อเสีย:ต้นทุนเครื่องมือเริ่มต้นที่เกี่ยวข้องกับการฉีดขึ้นรูปอย่างรวดเร็วจะไม่เกิดขึ้นในกระบวนการเพิ่มเติมใดๆ หรือการตัดเฉือน CNC ดังนั้น ในกรณีส่วนใหญ่ จึงสมเหตุสมผลที่จะดำเนินการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วหนึ่งหรือสองรอบ (แบบหักลบหรือแบบบวก) เพื่อตรวจสอบความพอดีและการทำงานก่อนที่จะไปสู่การฉีดขึ้นรูป