การเปรียบเทียบข้อดีและข้อเสียของกระบวนการสร้างต้นแบบทั่วไปสี่แบบ

1. ข้อกำหนดการให้บริการ

SLA เป็นอุตสาหกรรมการพิมพ์ 3 มิติหรือกระบวนการผลิตแบบเติมแต่งที่ใช้เลเซอร์ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์เพื่อผลิตชิ้นส่วนในเรซินโฟโตโพลิเมอร์ที่บ่มด้วยแสงยูวี เลเซอร์จะวาดโครงร่างและบ่มพื้นผิวหน้าตัดของชิ้นงานบนพื้นผิวเรซินเหลว จากนั้นจึงนำชั้นที่บ่มแล้วลงมาใต้พื้นผิวเรซินเหลวโดยตรง และทำซ้ำขั้นตอนนี้ โดยแต่ละชั้นที่บ่มใหม่จะถูกยึดติดกับชั้นที่อยู่ด้านล่าง กระบวนการนี้จะดำเนินต่อไปจนกระทั่งชิ้นงานเสร็จสมบูรณ์

ข้อดี:สำหรับโมเดลแนวคิด ต้นแบบเครื่องสำอาง และการออกแบบที่ซับซ้อน SLA สามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนและพื้นผิวที่เรียบเนียนกว่าเมื่อเทียบกับกระบวนการเติมแต่งอื่นๆ ต้นทุนสามารถแข่งขันได้และเทคโนโลยีนี้หาได้จากหลายแหล่ง

ข้อเสีย:ชิ้นส่วนต้นแบบอาจไม่แข็งแรงเท่าชิ้นส่วนที่ทำจากเรซินเกรดวิศวกรรม ดังนั้นชิ้นส่วนที่ผลิตโดยใช้ SLA จึงถูกนำไปใช้ในการทดสอบฟังก์ชันการทำงานอย่างจำกัด นอกจากนี้ เมื่อนำชิ้นส่วนไปอบด้วยรังสี UV เพื่อบ่มผิวด้านนอกของชิ้นส่วน ควรใช้ชิ้นส่วนที่ประกอบขึ้นใน SLA โดยให้สัมผัสกับรังสี UV และความชื้นให้น้อยที่สุดเพื่อป้องกันการเสื่อมสภาพ

2. เอสแอลเอส

ในกระบวนการ SLS เลเซอร์ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์จะถูกดึงจากด้านล่างขึ้นด้านบนไปยังชั้นผงไนลอนร้อน ซึ่งจะถูกเผาอย่างเบามือ (หลอมรวม) จนเป็นของแข็ง หลังจากแต่ละชั้น ลูกกลิ้งจะวางผงชั้นใหม่ลงบนชั้นผง และทำซ้ำกระบวนการนี้ SLS ใช้ผงไนลอนแข็งหรือ TPU แบบยืดหยุ่น ซึ่งคล้ายกับเทอร์โมพลาสติกวิศวกรรมจริง ดังนั้นชิ้นส่วนจึงมีความเหนียวและแม่นยำสูงกว่า แต่มีพื้นผิวที่ขรุขระและขาดรายละเอียดที่ละเอียด SLS สามารถรองรับการผลิตได้จำนวนมาก ช่วยให้สามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนสูง และสร้างต้นแบบที่ทนทาน

ข้อดี:ชิ้นส่วน SLS มักจะมีความแม่นยำและทนทานกว่าชิ้นส่วน SLA กระบวนการนี้สามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีความทนทานและมีรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อน และเหมาะสำหรับการทดสอบเชิงฟังก์ชันบางประเภท

ข้อเสีย:ชิ้นส่วนมีพื้นผิวเป็นเม็ดหรือทราย และตัวเลือกเรซินกระบวนการก็มีจำกัด

3. ซีเอ็นซี

ในงานกลึง บล็อกทึบ (หรือแท่ง) ที่ทำจากพลาสติกหรือโลหะจะถูกยึดไว้กับการกัดซีเอ็นซีหรือเครื่องกลึงและตัดเป็นผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปโดยใช้วิธีการตัดแบบลบออก ตามลำดับ โดยทั่วไปแล้ววิธีการนี้จะให้ความแข็งแรงและผิวสำเร็จที่สูงกว่ากระบวนการผลิตแบบเติมแต่งใดๆ นอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติที่เป็นเนื้อเดียวกันอย่างสมบูรณ์ของพลาสติก เนื่องจากผลิตจากเรซินเทอร์โมพลาสติกแบบอัดรีดหรือขึ้นรูปด้วยแรงอัด ซึ่งแตกต่างจากกระบวนการเติมแต่งส่วนใหญ่ที่ใช้วัสดุคล้ายพลาสติกและขึ้นรูปเป็นชั้นๆ ตัวเลือกวัสดุที่หลากหลายช่วยให้ชิ้นส่วนมีคุณสมบัติของวัสดุตามที่ต้องการ เช่น ความต้านทานแรงดึง ความต้านทานแรงกระแทก อุณหภูมิการเบี่ยงเบนจากความร้อน ความต้านทานต่อสารเคมี และความเข้ากันได้ทางชีวภาพ ความคลาดเคลื่อนที่ดีทำให้ผลิตชิ้นส่วน อุปกรณ์จับยึด และฟิกซ์เจอร์ที่เหมาะสมสำหรับการทดสอบความพอดีและการใช้งาน รวมถึงส่วนประกอบที่ใช้งานจริงสำหรับการใช้งานขั้นสุดท้าย

ข้อดี:เนื่องจากการใช้เทอร์โมพลาสติกและโลหะเกรดวิศวกรรมในเครื่องจักร CNC ชิ้นส่วนจึงมีพื้นผิวที่สวยงามและทนทานมาก

ข้อเสีย:การตัดเฉือนด้วยเครื่อง CNC อาจมีข้อจำกัดทางเรขาคณิตอยู่บ้าง และบางครั้งการดำเนินการนี้ภายในองค์กรอาจมีค่าใช้จ่ายสูงกว่ากระบวนการพิมพ์ 3 มิติ การกัดชิ้นงานแบบ Nibbles บางครั้งอาจทำได้ยาก เนื่องจากกระบวนการนี้เป็นการนำวัสดุออกมากกว่าการเพิ่มวัสดุเข้าไป

4. การฉีดขึ้นรูป

การฉีดขึ้นรูปอย่างรวดเร็วทำงานโดยการฉีดเรซินเทอร์โมพลาสติกเข้าไปในแม่พิมพ์ และสิ่งที่ทำให้กระบวนการนี้ "รวดเร็ว" คือเทคโนโลยีที่ใช้ในการผลิตแม่พิมพ์ ซึ่งโดยทั่วไปมักทำจากอะลูมิเนียม แทนที่จะใช้เหล็กแบบดั้งเดิมที่ใช้ในการผลิตแม่พิมพ์ ชิ้นส่วนที่ขึ้นรูปมีความแข็งแรงและมีผิวสำเร็จที่ยอดเยี่ยม นี่เป็นกระบวนการผลิตชิ้นส่วนพลาสติกมาตรฐานอุตสาหกรรม ดังนั้นการสร้างต้นแบบในกระบวนการเดียวกันนี้จึงมีข้อดีโดยธรรมชาติ หากสถานการณ์เอื้ออำนวย สามารถใช้พลาสติกเกรดวิศวกรรมหรือยางซิลิโคนเหลว (LSR) ได้เกือบทุกชนิด ดังนั้นนักออกแบบจึงไม่ถูกจำกัดด้วยวัสดุที่ใช้ในกระบวนการสร้างต้นแบบ

ข้อดี:ชิ้นส่วนขึ้นรูปที่ทำจากวัสดุวิศวกรรมหลากหลายประเภทที่มีพื้นผิวสำเร็จที่ยอดเยี่ยม ถือเป็นตัวทำนายที่ดีเยี่ยมถึงความสามารถในการผลิตในขั้นตอนการผลิต

ข้อเสีย:ต้นทุนเครื่องมือเริ่มต้นที่เกี่ยวข้องกับการฉีดขึ้นรูปอย่างรวดเร็วไม่ได้เกิดขึ้นในกระบวนการเพิ่มเติมหรือการตัดเฉือนด้วยเครื่อง CNC ดังนั้น ในกรณีส่วนใหญ่ การทำต้นแบบอย่างรวดเร็ว (แบบลบหรือแบบเพิ่ม) หนึ่งหรือสองรอบจึงสมเหตุสมผล เพื่อตรวจสอบความพอดีและการทำงานก่อนที่จะดำเนินการฉีดขึ้นรูป