Čo je to SAF 3D tlač a v čom sa líši od FDM 3D tlače

Aditívna výroba, všeobecne známa ako 3D tlač, zahŕňa rôzne technológie, z ktorých každá má jedinečné procesy a aplikácie. Medzi nimi vyniká selektívna absorpčná fúzia (SAF) a tavené depozičné modelovanie (FDM), vďaka ich odlišným metodikám a koncovému použitiu. Hoci cieľom oboch je vytvárať trojrozmerné objekty vrstvu po vrstve, ich princípy fungovania a kompatibilita materiálov ich výrazne odlišujú.

Čo je 3D tlač SAF?

Selektívna absorpčná fúzia (SAF) je pokročilá technológia 3D tlače vyvinutá predovšetkým na veľkoobjemovú výrobu funkčných dielov. Tento proces zahŕňa selektívnu absorpciu infračervenej energie materiálom na spájanie častíc prášku, ktoré sa spájajú vrstvu po vrstve, aby sa vytvoril diel.

Pri SAF sa lôžko prášku rovnomerne rozprestrie po celej stavebnej platforme. Atramentová tlačová hlava potom selektívne nanesie kvapalinu absorbujúcu infračervené žiarenie na miesta, ktoré sa majú v každej vrstve spevniť. Infračervená lampa prechádza cez lôžko a spôsobuje, že označené oblasti sa zahrievajú a spájajú častice prášku, zatiaľ čo neoznačený prášok zostáva voľný. Tento proces sa opakuje vrstvu po vrstve, až kým sa nevytvorí celý objekt.

Výhody 3D tlače SAF

Vysoká produktivita a rýchlosť: Technológia SAF je navrhnutá na priemyselnú výrobu a ponúka vysokú priepustnosť s konzistentnou kvalitou dielov. Jeho prístup po jednotlivých vrstvách umožňuje súčasnú výrobu viacerých dielov v rámci objemu zostavy.

Efektívnosť materiálu: Nevyužitý prášok slúži ako podpora pre vytlačené diely, čím sa znižuje potreba ďalších podporných štruktúr a minimalizuje sa plytvanie materiálom. Zvyšný prášok sa často môže recyklovať a opätovne použiť pri ďalších výtlačkoch.

Detail a presnosť: SAF poskytuje vynikajúce rozlíšenie detailov a povrchovú úpravu, vďaka čomu je vhodný na výrobu zložitých návrhov a funkčných prototypov. Riadené nanášanie tekutiny pohlcujúcej infračervené žiarenie zabezpečuje presnosť procesu tavenia.

Škálovateľnosť: Technológia je škálovateľná a dá sa prispôsobiť rôznym priemyselným aplikáciám, od malosériovej výroby až po veľkovýrobu.

Ako sa SAF líši od 3D tlače FDM

Tavené depozičné modelovanie (FDM), známe aj pod názvom Fused Filament Fabrication (FFF), je jednou z najrozšírenejších metód 3D tlače, najmä na spotrebiteľskom trhu. Hlavné rozdiely medzi SAF a FDM sú tieto:

Materiál a proces:

SAF: využíva proces tavenia v práškovom lôžku s materiálmi vo forme prášku. Selektívna absorpcia infračervenej energie spája častice prášku.

FDM: Využíva termoplastické vlákno, ktoré sa zahreje do polotekutého stavu a vytláča sa cez dýzu na vytvorenie objektu vrstvu po vrstve.

Podporné štruktúry:

SAF: Zvyčajne si nevyžaduje samostatné podporné štruktúry, pretože nevyužitý prášok poskytuje potrebnú podporu počas tlače.

FDM: Často si vyžaduje dodatočné podporné štruktúry na udržanie presahov a zložitých geometrií, ktoré sa musia po tlači ručne odstrániť.

Povrchová úprava a presnosť:

SAF: Vo všeobecnosti ponúka jemnejšiu povrchovú úpravu a vyššie rozlíšenie detailov vďaka presnej kontrole kvapaliny pohlcujúcej infračervené žiarenie a rovnomernosti práškového lôžka.

FDM: Môže vykazovať viditeľné línie vrstiev a vyžaduje si následné spracovanie na dosiahnutie hladšieho povrchu. Presnosť môže byť obmedzená priemerom dýzy a mechanikou vytláčania.

Aplikácie:

SAF: Ideálne na výrobu funkčných dielov, súčiastok na konečné použitie a komplexných geometrií v priemyselnom prostredí. Je vhodný pre automobilový, letecký a kozmický priemysel a priemysel spotrebného tovaru.

FDM: Bežne sa používa na výrobu prototypov, hobby projekty a malosériovú výrobu. Vďaka svojej dostupnosti a cenovej prístupnosti je obľúbená medzi výrobcami a vzdelávacími inštitúciami.

Rozmanitosť materiálov:

SAF: Kompatibilný s celým radom termoplastov a kompozitných práškov inžinierskej kvality, ktoré ponúkajú vynikajúce mechanické vlastnosti pre priemyselné aplikácie.

FDM: Pracuje s rôznymi termoplastmi, ako sú PLA, ABS, PETG a ďalšie, čím poskytuje všestrannosť pre rôzne prípady použitia, ale často s nižšou mechanickou pevnosťou v porovnaní s dielmi vyrábanými pomocou SAF.

Záver

Hoci sú SAF aj FDM neoddeliteľnou súčasťou ekosystému 3D tlače, ich rozdiely poukazujú na rozmanité možnosti a aplikácie aditívnych výrobných technológií. Presnosť, účinnosť a škálovateľnosť SAF z nej robia výkonný nástroj pre priemyselnú výrobu, zatiaľ čo jednoduchosť a všestrannosť FDM vyhovuje rýchlej výrobe prototypov a vzdelávacím účelom. Pochopenie týchto rozdielov umožňuje výrobcom a konštruktérom vybrať si vhodnú technológiu na základe ich špecifických potrieb a cieľov.

AUTOR: Michal Mikita, zakladateľ Konopnice