FDM vs SLA vs SLS: какая технология 3D-печати лучше

3D-печать стремительно развивается, предлагая пользователям различные технологии для создания объектов. Среди самых популярных методов — FDM (моделирование методом наплавления), SLA (стереолитография) и SLS (селективное лазерное спекание). Каждый из них имеет свои преимущества, недостатки и области применения.

Выбор подходящей технологии зависит от множества факторов: бюджета, требуемой точности, скорости печати и материалов. В этой статье мы разберём ключевые отличия FDM, SLA и SLS, чтобы помочь вам определиться с оптимальным вариантом для ваших задач.

Содержание:

Что такое FDM, SLA и SLS?   

FDM (Fused Deposition Modeling) — это технология послойного наплавления пластиковой нити через нагреваемый экструдер. Она наиболее доступна по цене и проста в использовании, что делает её популярной среди любителей и небольших предприятий.

SLA (Stereolithography) использует ультрафиолетовый лазер для отверждения жидкой фотополимерной смолы. Этот метод обеспечивает высокую детализацию и гладкую поверхность, но требует постобработки изделий.

SLS (Selective Laser Sintering) работает с порошковыми материалами, спекая их лазером. Технология не требует поддерживающих структур и позволяет создавать сложные прочные детали, но оборудование значительно дороже аналогов.

Сравнение технологий по точности и детализации   

Наивысшую точность и детализацию среди трёх технологий обеспечивает SLA, благодаря использованию лазера с тонким пятном и послойному отверждению жидкого фотополимера. Разрешение печати может достигать 25–100 микрон, что идеально для миниатюрных моделей, ювелирных изделий и стоматологических применений.

FDM-печать, в зависимости от настроек экструдера и диаметра сопла, обычно предлагает разрешение 50–400 микрон. Хотя современные принтеры способны создавать достаточно точные детали, видимые слои и артефакты экструзии остаются её слабым местом. SLS занимает промежуточное положение: точность варьируется в пределах 50–200 микрон, но отсутствие необходимости в поддержках позволяет печатать сложные внутренние структуры без потери качества.

Скорость печати и производительность   

FDM-технология лидирует по скорости печати простых моделей благодаря прямому выдавливанию материала, однако время изготовления сильно зависит от заполнения и высоты слоя – крупные детали с низким разрешением могут печататься в разы быстрее, чем миниатюрные высокодетализированные объекты.

SLA демонстрирует средние показатели скорости: хотя каждый слой отверждается за секунды, необходимость постобработки (промывка и УФ-отверждение) увеличивает общее время производства. SLS-принтеры, несмотря на высокую скорость сканирования лазера, часто проигрывают в производительности из-за длительного процесса охлаждения порошковой камеры после печати, что критично при серийном производстве.

Используемые материалы и их свойства   

FDM-печать использует термопластики (PLA, ABS, PETG, нейлон, TPU), которые различаются прочностью, гибкостью и термостойкостью – например, PLA подходит для прототипов, а ABS выдерживает механические нагрузки. SLA-технология работает с фотополимерными смолами (стандартными, инженерными, биосовместимыми), обеспечивающими высокую детализацию и гладкую поверхность, но часто требующими дополнительного отверждения. SLS применяет порошковые материалы (нейлон, полиамид, композитные смеси), позволяющие создавать прочные и сложные детали без поддержек, но с характерной шероховатой текстурой.

Ключевое отличие – в возможностях постобработки: FDM-модели можно шлифовать или склеивать, SLA-изделия требуют осторожности из-за хрупкости, а SLS-детали часто подвергают окрашиванию или пропитке для улучшения свойств. Температурная и химическая стойкость также варьируется: нейлон в SLS устойчив к нагреву, а специализированные смолы SLA выдерживают контакт с агрессивными средами.

Стоимость оборудования и расходников   

FDM-принтеры наиболее доступны по цене: настольные модели стартуют от $200, промышленные – от $2000, а стоимость катушек филамента колеблется от $20 до $100 за кг в зависимости от типа пластика. SLA-оборудование дороже: бюджетные варианты (например, для хобби) начинаются от $500, профессиональные установки достигают $10 000, а цена фотополимерных смол составляет $50–$300 за литр, включая специализированные составы.

SLS-системы – самые затратные: цены на промышленные принтеры стартуют от $20 000, а порошковые материалы обходятся в $50–$150 за кг. Однако SLS экономически выгоден при серийном производстве благодаря отсутствию поддержек и возможности повторного использования неспеченного порошка (до 30–50%). Дополнительные расходы включают обслуживание (особенно для SLS, требующего чистки камеры) и постобработку (УФ-печи для SLA, пескоструйные аппараты для SLS).

Области применения: какая технология для чего подходит   

FDM-печать идеальна для прототипирования, функциональных деталей и недорогих хобби-моделей благодаря простоте использования и низкой стоимости. Её применяют в образовании, домашних мастерских и мелкосерийном производстве (например, корпуса приборов или крепежные элементы). Однако шероховатая поверхность ограничивает применение в эстетически значимых проектах.

SLA выбирают для высокодетализированных объектов: ювелирных моделей, стоматологических слепков, миниатюр и мастер-форм для литья. Технология востребована в медицине (хирургические шаблоны), дизайне и индустрии украшений, где критична гладкость поверхности, но не подходит для крупных или механически нагруженных деталей из-за хрупкости смол.

SLS доминирует в промышленности: от аэрокосмических компонентов до серийного выпуска сложных узлов (например, воздуховодов или корпусов с внутренними каналами). Технология незаменима для прочных, термостойких изделий (нейлон, полиамид) и случаев, когда исключение поддержек сокращает затраты. Однако высокая стоимость делает её нецелесообразной для единичных прототипов.

Плюсы и минусы каждой технологии   

FDMотличается низкой стоимостью оборудования и материалов, простотой обслуживания и возможностью печати крупных деталей. Однако страдает от низкого разрешения, слоистой текстуры поверхности и ограниченной механической прочности по оси Z. Поддержки часто оставляют следы, а выбор материалов хоть и широк, но уступает по свойствам промышленным полимерам.

SLAобеспечивает превосходную детализацию и гладкую поверхность, подходит для миниатюр и прозрачных моделей. Главные недостатки — хрупкость смол (УФ-деградация), необходимость постобработки (промывка, УФ-отверждение) и высокая цена расходников. Также ограничен размер рабочей области, а материалы чувствительны к влаге и температуре.

SLSне требует поддержек, создаёт изотропные (одинаково прочные во всех направлениях) детали из термостойких материалов, включая нейлон и композиты. Минусы — дорогое оборудование, необходимость просеивания и утилизации порошка, а также шероховатая поверхность, требующая постобработки. Технология энергозатратна и не подходит для домашнего использования из-за сложного обслуживания.

Какую технологию выбрать для ваших задач?   

Выбор между FDM, SLA и SLS зависит от конкретных требований к детализации, прочности и бюджету. Для хобби-проектов, прототипирования или образовательных целей оптимален FDM — он прост в использовании и экономичен. Если нужны высокодетализированные модели (ювелирные изделия, стоматологические слепки или миниатюры) — выбирайте SLA, несмотря на более высокую стоимость расходников.

Для функциональных деталей с нагрузкой (инженерные узлы, корпуса) предпочтителен SLS, особенно при работе с термостойкими материалами. Однако учитывайте затраты: промышленные SLS-принтеры требуют значительных инвестиций. Комбинируйте технологии: например, FDM для черновых прототипов, а SLA/SLS — для финальных версий с повышенными требованиями.