De juiste 3D-printer voor miniaturen kiezen: SLA vs FDM – Voor- en nadelen en beste toepassingen

Er is een oneindig aantal hobby's en interesses die je tot 3D-printen kunnen leiden, en een van de populairste motieven is dat je je eigen miniaturen wilt printen. Of je die miniaturen nu voor je nachtkastje wilt of voor tabletop-spellen, miniaturen hebben één ding gemeenschappelijk: de kwaliteit van de details van je miniature is een primaire zorg.

Je bent misschien al enigszins bekend met SLA en FDM, twee van de meest voorkomende 3D-printtechnologieën. Als je niet weet wat ze zijn en wat ze onderscheidt, maak je geen zorgen, we leggen beide methoden in detail uit. Hierdoor ontdekken we ook of FDM of SLA geschikter is voor het printen van miniaturen.

Een SLA-printer levert fijner detail op dan wat je van een FDM-printer kunt verwachten. In gevallen zoals miniaturen, waar nauwkeurigheid een groot belang is, zijn SLA-printers de betere optie. Toch kan het bezit van een FDM-machine een voordeel zijn omdat het prijs- en kostenefficiënter is. Bovendien hebben FDM-printers meestal een groter buildplate, waardoor de gebruiker een breder scala aan objecten kan printen.

Laten we elk belangrijk aspect afbreken dat je kunt hebben bij de keuze tussen beide technologieën. We vergelijken ze op uitvoerkwaliteit, veelzijdigheid van gebruik, materialenkosten en aanschaffingskosten.

Vergelijkingstabel: FDM (filament) vs SLA (hars)

	FDM	SLA
Printsnelheid	Sneller	Langzamer
Kosten printer	Goedkoper	Duurder
Materialen	Goedkoper	Duurder
Buildplate	Groter oppervlak	Kleiner oppervlak
Materialen variëteit	Wijd	Wijd
Resolutie	Veel lager	Veel hoger
Precisie	Iets lager	Iets hoger
Afhandeling	Makkelijk	Moeilijk
Nabewerking	Kan schuren of aceton	Al glad
Min. laaghogte	0,1 mm	0,05 mm
Ondersteuning (hoek)	Groter dan 45°	Altijd ondersteuning nodig
Ondersteuning (bruggen)	Groter dan 10 mm	Niet vereist
Min. wanddikte	0,8 mm	0,5 mm

Uitvoerkwaliteit van SLA en FDM

Terwijl FDM-printers werken door lijnen gesmolten kunststof op elkaar te leggen, verharden SLA-machines vloeibare hars door middel van een heel nauwkeurige laser. Hierdoor kunnen SLA-printers over het algemeen prints van hogere kwaliteit produceren en dat op een betrouwbaardere en herhaalbaardere manier.

Kortom: als het aankomt op de algehele kwaliteit en betrouwbaarheid van je prints, is SLA de duidelijke winnaar.

Het is ook nuttig om de belangrijkste parameters die betrekking hebben op de algehele kwaliteit te bespreken, om dit belangrijke onderwerp verder uit te diepen.

Laaghogte

Er zijn meerdere manieren waarop we over kwaliteit en detail kunnen praten. Voor de eenvoud laten we beginnen met de laaghogte, aangezien de mogelijkheid om miniaturen met kleinere laaghogtes te printen direct vertaalt in fijner detail. We moeten deze parameter dus altijd in gedachten houden.

Met populaire hoogwaardige hobby-FDM-printers zoals de Ultimaker 2 of de Prusa i3, kunnen we uitstekende prints verwachten met laaghogtes zo laag als 0,1 mm. Hoewel deze laaghogte indrukwekkend is, kunnen SLA-printers gemakkelijk tot 0,025 mm gaan. Simpel gezegd: SLA-printers kunnen tot 4 keer kleinere laaghogtes printen dan FDM-printers, of nog lager.

Nauwkeurigheid, precisie en tolerantie voor FDM en SLA

Bij het meten van kwaliteit is het ook nuttig om deze drie termen te differentiëren. Laten we snel onze drie concepten definiëren zodat we kunnen controleren welke hoger scoort op elk.

• Nauwkeurigheid (Accuracy): hiermee proberen we te definiëren hoe dicht onze print bij de werkelijke verwachte waarde ligt. In de 3D-printwereld is de ware waarde niets anders dan de afmetingen die in de CAD-bestanden staan. We kunnen een schuifmaat nemen en onze print op verschillende secties meten en ze vergelijken met hun digitale tegenhangers. Hoe dichter de metingen bij de verwachte waarde liggen, hoe nauwkeuriger onze printer is.
• Precisie (Precision): deze maat is nauw gerelateerd aan nauwkeurigheid. Het antwoordt op de vraag hoe gelijk verschillende prints van hetzelfde model zullen zijn. Met andere woorden, als we hetzelfde model honderd keer printen, vertelt de precisie ons de graad van uniformiteit die we binnen onze batch verwachten. In statistische termen kan het geïnterpreteerd worden als de standaarddeviatie.
• Tolerantie (Tolerance): tolerantie wordt gedefinieerd door de gebruiker en bestaat uit een drempelwaarde van acceptabele precisie en nauwkeurigheid.

Je kunt nauwkeurigheid en precisie zien in termen van pijlen schieten op een doel. Als je pijlen dicht bij het doel landen, word je in de stad erkend als een nauwkeurige boogschutter. Als je precies wilt zijn, hoef je niet bij het doel te schieten, maar de pijlen moeten dicht bij elkaar liggen. Het zou technisch nauwkeurig zijn om Wilhelm Tell te schilderen als zowel een nauwkeurige als een precieze boogschutter.

Terug naar onze zaak, laten we deze net verkregen definities gebruiken om SLA- en FDM-printers te vergelijken.

SLA-printers zullen altijd nauwkeuriger zijn dan FDM-printers, omdat ze in lagere resoluties kunnen printen. De optische spotgrootte van een SLA-machine is kleiner dan de nozieldiameter van de FDM-tovenaar. Bovendien wordt tijdens het printen veel minder kracht op het object uitgeoefend bij het gebruik van lasertechnologie.

Feitelijk is de hoofdoorzaak waarom mensen SLA-printers kiezen, dat ze fijner detail in hun modellen bereiken. Dus, als je enige bepalingsfactor is het detailniveau dat je van je miniatures kunt verwachten, ga dan zeker voor een SLA-printer.

Houd er rekening mee dat FDM-printers ook geweldige miniatures kunnen produceren, vooral als je besluit een nozzel met een kleinere diameter te installeren.

Bekijk de volgende miniature geprint met beide technologieën.

Ja, je kunt opmerken dat beide prints zwaar nabewerkt en geschilderd zijn, maar het toont ook dat je met beide machines uitzonderlijke resultaten kunt bereiken.

Bovendien is het een niet-triviaal feit dat het object links geproduceerd werd met een Ender 3 FDM-printer die normaal zo'n $250 kost. Aan de andere kant zal de Form 3 SLA-printer die gebruikt is voor de miniature rechts je $3.500 kosten.

Als je hart een slag overliet bij die prijs, moet ik ook melden dat SLA-printers elk jaar betaalbaarder worden. Een fijn voorbeeld hiervan is de Anycubic Photon.

Kunnen FDM-printers miniatures printen?

Hoewel niet zo gedetailleerd als SLA-printers, zijn FDM-machines perfect in staat om geweldige miniatures op te leveren. Alle populaire slicers zoals Cura, Simplify3D of PrusaSlicer komen met kant-en-klare profielen voor verschillende printkwaliteiten.

Als je je miniatures tot de limiet wilt drijven, verlaag de snelheid, gebruik een kleinere laaghogte, en probeer met iets lagere temperaturen te printen (zonder je nozzel te verstopen). Om je objecten verder te verbeteren, kun je ervoor kiezen om een nozzel van 0,2 mm diameter te installeren (ervan uitgaande dat je een standaard 0,4 mm hebt).

Gegeven, je miniature zal serieuze printtijd vereisen, maar de resultaten zullen ongelooflijk belonend zijn.

Beste filament voor het printen van miniatures

Deze sectie gaat er volledig vanuit dat je voor een FDM-printer hebt gekozen en wilt weten welk filament het beste is voor dit gebruiksgeval. De populairste filamenten zijn polylactaat (PLA) en acrylonitril-butadieen-styreen, beter bekend als ABS.

Kortom, PLA is in de meeste gevallen beter voor het printen van miniatures vanwege de gemakkelijkheid van printen, aangezien het geen verwarmd bed of een hoog niveau van expertise vereist.

ABS, aan de andere kant, kan hogere detailniveaus opleveren, maar vereist meer expertise om correct te printen en lijdt doorgaans onder krimp (warping).

Houd er ook rekening mee dat als je je miniatures in ABS wilt printen, je printer een verwarmd bed en een behuizing nodig heeft. Hoewel deze wat duurder zijn, is het ook mogelijk om je eigen behuizing om je open printer te bouwen.

Een alternatief zou zijn om een universele behuizing te kopen die bij de meeste printers past, zoals deze van Creality, die niet alleen goed werkt maar ook niet-brandbaar is, aangezien dit een erg betaalbare manier is om met ABS te kunnen printen.

Verwarmde beds zijn tegenwoordig heel algemeen en je kunt verwachten dat de meeste printers er standaard mee geleverd worden. Ik moedig iedereen die van plan is een printer te kopen aan om er eentje met een verwarmd bed te kiezen of een extra behuizing als die net genoemde aan te schaffen.

Ik ga niet dieper in op detail, maar als je de volledige uitleg wilt, kun je mijn artikel over het vergelijken van filamenten voor miniatures bekijken. Daar bespreek ik ook nabewerkingstechnieken die je makkelijk kunt oppikken en je modellen naar een hoger niveau tillen.

Filament vs Hars voor het printen van terrains

Je interesse in 3D-printen is misschien begonnen omdat je je eigen miniatures wou maken, maar je moet altijd in gedachten houden dat je het in de toekomst misschien voor andere doeleinden wilt gebruiken. Je kunt zelfs uitkomen om je printer te gebruiken voor het complete tegenovergestelde doel, wat ik gok zou zijn om een standbeeld te printen in plaats van miniatures.

Het is niet nodig om zo'n ridderlijk scenario te bedenken. Feitelijk is er een niet-nul kans dat je miniatures ook een soort terrain nodig zullen hebben. Terrains, per definitie, neigen ertoe veel groter te zijn en zullen dus veel meer materiaal verbruiken dan de miniatures. Bovendien kan printtijd een issue worden bij het produceren van grotere objecten.

Hoewel SLA-printers alles kunnen printen, zijn ze niet de go-to optie voor het printen van terrains. Harsprinters zijn duurder, nemen meer printtijd in beslag en hebben een kleiner printoppervlak.

In gevallen waar het detailniveau geen primaire zorg is, zou je waarschijnlijk beter met een FDM-machine printen.

Kosten van filament vs hars

Zowel filamenten als harsen komen in verschillende typen en kwaliteiten, dus we moeten deze cijfers met een korrel zout nemen. Niettemin is de kwalitatieve conclusie dat hars duurder is dan filament.

Laten we doorgaan met een voorbeeld. Terwijl 1 kg PLA meestal zo'n $15-$20 kost, kost een liter hars zo'n $50. Je hebt misschien opgemerkt dat, hoewel we het metriek systeem gebruiken, we eenheden mengen. Het is tamelijk dubbelzinnig om 1 kg van het ene materiaal te vergelijken met 1 liter van het andere.

Om appels met appels te vergelijken, nemen we een object als voorbeeld. Het meest voor de hand liggende bestand is de onbruikbare 3DBenchy*. Het wordt breed gebruikt door de community (en mezelf) om 3D-printers te troubleshooten. Bekijk een bench in al zijn glorie:

*: 3DBenchy is zo populair dat het zelfs een eigen website heeft.

Ik heb beide op een FDM-printer geprint, maar de kleine is de reguliere grootte.

Met instellingen die niet buiten de gewone zijn, zal een 3DBenchy (met 40% infill) 13 gram filament verbruiken, terwijl de hars-variant er 20 mL van nodig heeft. Laten we nu wat gesofisticeerde rekenkunde doen.

Met 1 kg PLA kunnen we bijna 77 3DBenchys printen, terwijl 1 liter hars er 50 oplevert. Met andere woorden, een hars 3DBenchy kost ruwweg $1, in tegenstelling tot de $0,20 die een FDM-versie vereist.

Natuurlijk zijn dit ruwe benaderingen die sterk afhangen van de slicer-instellingen. Desondanks is het enorme verschil zo duidelijk dat we veilig kunnen concluderen dat hars duidelijk duurder is dan filament.

Conclusie

Na de belangrijkste verschillen, voor- en nadelen van beide technologiën te hebben behandeld, is het veilig om te zeggen dat, als je maar één printer gaat hebben, je waarschijnlijk de FDM-route moet kiezen.

Hoewel het niet perfect gedetailleerde miniatures oplevert zoals een SLA-printer, zal het nog steeds geweldige resultaten geven als het goed afgesteld is voor dit doel. Daarnaast geeft een FDM-printer je meer veelzijdigheid wat betreft het type en bereik van objecten die je op een tijd- en kostenefficiënte manier kunt printen.

Ik zou aanbevolen gaan met de Ender 3, omdat het ongelooflijk betaalbaar is en echt goed print, zelfs beter dan de meeste high-end printers (het heeft zijn deel nadelen, maar printkwaliteit is er geen).

Bekijk onze aanbevolen producten sectie

We hebben een aanbevolen productensectie gemaakt die je in staat stelt de gokken te elimineren en de tijd die je besteedt aan het onderzoeken van welke printer, filament of upgrades je moet kopen te verminderen, aangezien we weten dat dit een erg ontmoedigende taak kan zijn die doorgaans leidt tot veel verwarring.

We hebben slechts een handvol 3D-printers geselecteerd die we geschikt achten voor beginners, gevorderden en zelfs experts, wat de keuze makkelijker maakt. De filamenten en upgrades die worden vermeld, zijn allemaal door ons getest en zorgvuldig geselecteerd, zodat je weet dat welke je ook kiest, zal werken zoals bedoeld.