การเปรียบเทียบข้อดีและข้อเสียของกระบวนการสร้างต้นแบบทั่วไปสี่แบบ

1.ข้อตกลงการให้บริการ

SLA เป็นข้อกำหนดด้านอุตสาหกรรมการพิมพ์สามมิติหรือกระบวนการผลิตแบบเติมแต่งที่ใช้เลเซอร์ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์เพื่อผลิตชิ้นส่วนในกลุ่มเรซินโฟโตโพลิเมอร์ที่บ่มด้วยแสงยูวี เลเซอร์จะร่างและบ่มส่วนตัดขวางของการออกแบบชิ้นส่วนบนพื้นผิวของเรซินเหลว จากนั้นจึงปล่อยชั้นที่บ่มแล้วลงมาด้านล่างเรซินเหลวโดยตรง และทำซ้ำขั้นตอนนี้ โดยแต่ละชั้นที่บ่มใหม่จะถูกแนบเข้ากับชั้นด้านล่าง กระบวนการนี้ดำเนินต่อไปจนกว่าชิ้นส่วนจะเสร็จสมบูรณ์

ข้อดี:สำหรับโมเดลแนวคิด ต้นแบบเครื่องสำอาง และการออกแบบที่ซับซ้อน SLA สามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีรูปทรงที่ซับซ้อนและพื้นผิวที่เรียบเนียนกว่ากระบวนการเติมแต่งอื่นๆ ต้นทุนมีการแข่งขันและเทคโนโลยีนี้มีจำหน่ายจากหลายแหล่ง

ข้อเสีย :ชิ้นส่วนต้นแบบอาจไม่แข็งแรงเท่ากับชิ้นส่วนที่ทำจากเรซินเกรดวิศวกรรม ดังนั้นชิ้นส่วนที่ผลิตโดยใช้ SLA จึงใช้ในการทดสอบการทำงานได้จำกัด นอกจากนี้ เมื่อชิ้นส่วนถูกฉายแสง UV เพื่อบ่มผิวด้านนอกของชิ้นส่วน ควรใช้ชิ้นส่วนที่สร้างใน SLA โดยให้ได้รับแสง UV และความชื้นน้อยที่สุดเพื่อป้องกันการเสื่อมสภาพ

2. เอสแอลเอส

ในกระบวนการ SLS เลเซอร์ที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์จะถูกดึงจากด้านล่างขึ้นด้านบนไปยังชั้นผงไนลอนที่ร้อน ซึ่งจะถูกหลอมละลายอย่างอ่อนโยน (หลอมรวม) ให้เป็นของแข็ง หลังจากแต่ละชั้น ลูกกลิ้งจะวางชั้นผงใหม่บนชั้นผง และทำซ้ำขั้นตอนดังกล่าว SLS ใช้ไนลอนแข็งหรือผง TPU ที่ยืดหยุ่นได้ ซึ่งคล้ายกับเทอร์โมพลาสติกทางวิศวกรรมจริง ดังนั้นชิ้นส่วนจึงมีความเหนียวและแม่นยำมากกว่า แต่มีพื้นผิวที่ขรุขระและขาดรายละเอียดที่ละเอียดอ่อน SLS นำเสนอปริมาณการผลิตขนาดใหญ่ ช่วยให้ผลิตชิ้นส่วนที่มีรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนสูงได้ และสร้างต้นแบบที่ทนทาน

ข้อดี:ชิ้นส่วน SLS มักมีความแม่นยำและทนทานกว่าชิ้นส่วน SLA กระบวนการนี้สามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีความทนทานพร้อมรูปทรงที่ซับซ้อนและเหมาะสำหรับการทดสอบการทำงานบางประเภท

ข้อเสีย :ชิ้นส่วนมีพื้นผิวเป็นเม็ดหรือทราย และตัวเลือกเรซินกระบวนการก็มีจำกัด

3. เครื่องซีเอ็นซี

ในงานกลึง บล็อกทึบ (หรือแท่ง) ของพลาสติกหรือโลหะจะถูกยึดไว้กับงานกัดซีเอ็นซีหรือเครื่องกลึงและตัดเป็นผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปโดยใช้วิธีการตัดแบบลบออกตามลำดับ โดยทั่วไปวิธีนี้จะให้ความแข็งแรงและพื้นผิวที่เรียบเนียนกว่ากระบวนการผลิตแบบเติมแต่งใดๆ นอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติที่เป็นเนื้อเดียวกันทั้งหมดของพลาสติกเนื่องจากผลิตจากบล็อกแข็งที่อัดขึ้นรูปหรืออัดขึ้นรูปด้วยแรงอัด ซึ่งต่างจากกระบวนการเติมแต่งส่วนใหญ่ที่ใช้วัสดุคล้ายพลาสติกและสร้างเป็นชั้นๆ ตัวเลือกวัสดุที่หลากหลายทำให้ชิ้นส่วนมีคุณสมบัติของวัสดุที่ต้องการ เช่น ความแข็งแรงในการดึง ทนต่อแรงกระแทก อุณหภูมิการเบี่ยงเบนจากความร้อน ทนต่อสารเคมี และความเข้ากันได้ทางชีวภาพ ความคลาดเคลื่อนที่ดีทำให้ผลิตชิ้นส่วน จิ๊ก และอุปกรณ์จับยึดที่เหมาะสำหรับการทดสอบความพอดีและการใช้งาน รวมถึงส่วนประกอบที่ใช้งานได้จริงสำหรับการใช้งานขั้นสุดท้าย

ข้อดี:เนื่องจากการใช้เทอร์โมพลาสติกและโลหะเกรดวิศวกรรมในเครื่องจักร CNC ชิ้นส่วนจึงมีพื้นผิวที่เรียบและแข็งแรงมาก

ข้อเสีย :การตัดเฉือนด้วยเครื่อง CNC อาจมีข้อจำกัดทางเรขาคณิตบางประการ และบางครั้งการดำเนินการนี้ภายในบริษัทอาจมีค่าใช้จ่ายสูงกว่ากระบวนการพิมพ์ 3 มิติ การกัดชิ้นงานบางครั้งอาจทำได้ยาก เนื่องจากกระบวนการนี้เป็นการนำวัสดุออกมากกว่าการเพิ่มวัสดุเข้าไป

4. การฉีดขึ้นรูป

การฉีดขึ้นรูปอย่างรวดเร็วกระบวนการนี้ใช้การฉีดเรซินเทอร์โมพลาสติกเข้าไปในแม่พิมพ์ และสิ่งที่ทำให้กระบวนการนี้ "รวดเร็ว" คือเทคโนโลยีที่ใช้ในการผลิตแม่พิมพ์ ซึ่งโดยปกติแล้วมักทำจากอลูมิเนียมแทนเหล็กแบบเดิมที่ใช้ในการผลิตแม่พิมพ์ ชิ้นส่วนที่ขึ้นรูปมีความแข็งแรงและมีพื้นผิวที่เรียบเนียน นอกจากนี้ยังเป็นกระบวนการผลิตมาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับชิ้นส่วนพลาสติก ดังนั้นการสร้างต้นแบบในกระบวนการเดียวกันนี้จึงมีข้อดีโดยธรรมชาติหากสถานการณ์เอื้ออำนวย สามารถใช้พลาสติกเกรดวิศวกรรมหรือยางซิลิโคนเหลว (LSR) ได้แทบทุกชนิด ดังนั้นนักออกแบบจึงไม่มีข้อจำกัดในเรื่องวัสดุที่ใช้ในกระบวนการสร้างต้นแบบ

ข้อดี:ชิ้นส่วนขึ้นรูปที่ทำจากวัสดุวิศวกรรมหลากหลายประเภทที่มีการตกแต่งพื้นผิวที่ยอดเยี่ยม ถือเป็นตัวทำนายที่ดีเยี่ยมถึงความสามารถในการผลิตในขั้นตอนการผลิต

ข้อเสีย :ต้นทุนการสร้างเครื่องมือเบื้องต้นที่เกี่ยวข้องกับการฉีดขึ้นรูปอย่างรวดเร็วจะไม่เกิดขึ้นในกระบวนการเพิ่มเติมหรือการตัดเฉือนด้วย CNC ดังนั้น ในกรณีส่วนใหญ่ จึงสมเหตุสมผลที่จะดำเนินการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วหนึ่งหรือสองรอบ (แบบลบหรือแบบเพิ่ม) เพื่อตรวจสอบความพอดีและการทำงานก่อนจะดำเนินการฉีดขึ้นรูป