如何选择大幅面 3D 打印机

熔融沉积成型 (FDM) 又称熔丝制造 (FFF)，通过熔化和挤出热塑性长丝使部件成型，打印机喷嘴会将热塑性长丝逐层沉积在成型区域。FDM 是消费者群体中使用最广泛的 3D 打印形式，业余级 3D 打印机的出现加速了该技术的发展进程。 

中档大幅面 FDM 打印机的起售价为 4000 美元，通常可以打印 30 × 25 × 30cm 大小的物体，而可以打印 60cm 高部件的大型系统的起售价约为 6000 美元。

FDM 使用一系列标准的热塑性塑料，如 ABS、PLA 及其各种混合材料。该技术非常适用于基本的概念验证模型，以及低成本的简单部件原型制造，例如通常来说需要加工的部件。 

与 SLA 或 SLS 相比，FDM 的分辨率和精度都要更低，不是打印复杂设计或具有精细特征的部件的最佳选择。更高质量的饰面需要劳动密集型和冗长的化学和机械抛光过程。一些大幅面 FDM 3D 打印机使用可溶性支撑来缓解其中一些问题，并提供更丰富的工程热塑性塑料，但其价格也很高。在打印大型部件时，FDM 打印速度也往往低于 SLA 或 SLS。

立体光刻 (SLA) 打印机使用激光将液态树脂固化成硬化塑料，这一过程称为光聚合。由于具备高分辨率、高精度和材料用途广泛等特点，SLA 已经成为了专业人士的热门选择之一。 

虽然在过去，SLA 只能应用于成本超过 20 万美元的小型桌面级打印机或大型工业打印机中，但利用 Formlabs 的 Form 3L 打印机，企业现在只需花费 1.1 万美元就可以获得工业质量的 SLA 技术，同时提供 30 × 33.5 × 20cm 的大型成型体积。

与其他所有塑料 3D 打印技术打印的部件相比，SLA 打印部件具有最高的分辨率和精度、最清晰的细节和最高的表面光洁度，但 SLA 的主要优势在于其多功能性。SLA 树脂配方具有广泛的光学、机械和热性能，可匹配标准、工程和工业热塑性塑料。

对于要求严格公差和光滑表面，同时具有高精细度的大尺寸原型（如模具、工具、模型、医学模型和功能性部件）来说，SLA 是理想的选择。SLA 不仅提供具有最高热变形温度 (238°C) 的材料，因此是某些工程和制造应用的理想选择；还涵盖各种生物相容性材料，非常适合牙科和医疗应用。在 Form 3L 中使用 Draft Resin 进行 3D 打印，能以最快速度打印大型部件（比 FDM 快 10 倍）。

虽然 SLA 具有多功能性，但其售价也较为昂贵。SLA 树脂部件在打印后也需要进行后处理，包括清洗部件和后固化。

以下是一些使用 Form 3L 制造的大型 3D 打印部件示例：

选择性激光烧结 (SLS) 打印机使用高功率激光来熔合小颗粒的聚合物粉末。未熔融的粉末在打印过程中支撑部件，无需专用支撑结构，使 SLS 成为复杂机械部件尤其有效的选择。 

SLS 能够生产具有出色机械性能的部件，是工业应用中最常见的增材制造技术。

与 SLA 一样，SLS 过去仅限于工业机器中，这些设备的起售价约为 20 万美元。借助 Formlabs 的 Fuse 1 SLS 打印机，企业现在可以使用起售价为 18500 美元的工业级 SLS 技术，同时成型体积为 30 × 16.5 × 16.5cm。

由于 SLS 打印不需要专用的支撑结构，因此非常适合复杂的几何形状，包括内部特征、底切、薄壁和凹入特征。使用 SLS 打印技术制造的部件具有优良的机械特性，强度类似于注射成型部件。

SLS 最常见的材料是尼龙，这是一种热门工程热塑性塑料，具有出色的机械性能。尼龙重量轻、强度高、柔韧性好，而且耐冲击、耐化学腐蚀、耐高温、抗紫外线、防水、防尘。

由于单件成本低、产率高且材料成熟，SLS 成为工程师进行功能性原型制造时的热门选择，也是有限生产或过渡生产中注射成型的一种经济高效的替代方案。

SLS 是三种技术中入门价格最高的一种。虽然尼龙是一种全能型材料，但 SLS 的材料选择比 FDM 和 SLA 更有限。打印完成后的部件表面略显粗糙，需要进行介质喷砂处理才能获得光滑的光洁度。