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(3D列印常見技術：FDM v.s. SLA v.s. SLS
3D列印常見技術: FDM vs. SLA vs. SLS
產品的開發透過加法製造或3D 列印，降低成本、節省時間，並超越生產工藝的限制。
從概念模型和功能原型的快速成型到夾具，甚至最終使用零件的製造，3D 列印技術在各種應用提供了廣泛的解決方案。
在過去的幾年中，高解析度的 3D 列印機已經變得更實惠、更容易使用、更可靠。因此，該技術現在可供更多的企業使用，但在各種競爭的 3D 列印解決方案之間進行選擇可能會很困難。
哪種技術適合您的特定應用？有哪些材料可用？您需要哪些設備和培訓才能開始？成本和投資回報率如何？
在這篇文章中, 我們將進一步瞭解三種最常見的3D列印塑料技術：熔融沉積成型(FDM)、光固化成型(SLA)、選擇性雷射燒結 (SLS)。
FDM 3D 列印是什麼？
FDM（Fused Deposition Modeling，亦稱 FFF 熔絲製造或「細絲 3D 列印」）是消費級市場使用最廣、一般人最熟悉的 3D 列印方式——許多人提到 3D 列印，腦中浮現的就是「熱熔膠槍」式一層層擠出塑料的畫面。
FDM 3D 列印常是許多人接觸 3D 列印的第一站；它是 K-12 校園、甚至不少大學創客空間中最常見的機種。在設計、工程與製造公司裡，FDM 主要用於快速製作概念模型，讓團隊先就外觀與基本形態達成共識，再進入更講求機能的原型階段。
FDM 3D 列印機尺寸、價格選擇多元，技術與流程相對簡單，對想「低門檻試水溫」的人來說很有吸引力。不過，FDM 往往以列印品質與性能作為「代價」，換取簡易度與低成本；若需要功能性強、氣密、各向同性或高表面品質的零件，SLA 與 SLS 通常是更優的選擇。
SLA 3D 列印是什麼？
SLA（Stereolithography）是全球第一項 3D 列印技術，誕生於 1980 年代。儘管歷史悠久，SLA 的普及速度卻慢於 FDM，多半因價格較高、列印流程稍微複雜。
SLA 即「樹脂 3D 列印」，利用光源層層固化液態樹脂。最早的光源是雷射，近年則出現 DLP 投影光源與 MSLA／LCD 的 LED 陣列。本質上，今天所有樹脂機都是 SLA，只是「SLA」一詞傳統上多指雷射固化方式。
SLA 3D 列印件具有最光滑的表面、最嚴謹的公差與最高的尺寸精度。它能逼真模擬射出成形零件的外觀與性能，因而特別適合功能性原型、最終產品與治具製造。
▲SLA 最大優勢之一是材料選擇廣，可對應各式應用。圖中離合器防塵套以 Formlabs Form 4 MSLA 列印，使用 Silicone 40A Resin。 |
▲SLA 列印件表面平滑、尺寸精度高，非常適合牙科等高要求應用。 |
SLA 材料是針對光固化特性「配方設計」的光敏聚合物，與 FDM、SLS 使用的通用熱塑性材料不同。這種「配方自由度」帶來極高的材料多樣性——從標準、工程到工業級特性，甚至阻燃、導電、或生醫相容等專用樹脂一應俱全。結合 SLA 的精度與表面品質，幾乎所有產業，如航太、汽車、消費產品、醫療、牙科等，都能找到合適的 SLA 解決方案。
SLS 3D 列印是什麼？
選擇性雷射燒結（SLS）是工業界最常用的增材製造技術之一，以生產強度高、功能性佳的零件聞名。
SLS 3D 列印機採高功率雷射熔結聚合物粉末。未燒結的粉末在列印過程中支撐零件，省去額外支撐結構，特別適合複雜幾何（內部流道、倒勾、薄壁、負特徵）及較大量的生產——粉床自支撐特性讓零件「疊放」排列，一台機器即可填滿成型粉槽、達到量產規模。
SLS 零件的機械性能優異，接近射出成形水平。最常用材料是尼龍（Nylon），具有輕量、強韌、抗衝擊、耐化學、抗 UV、耐熱、防水防塵等特性；也有尼龍複合、PP、TPU 等粉末可選。
▲SLS 適合功能性原型，也是低量或橋接製造取代射出的高效方案。 |
▲SLS 技術能直接生產最終產品，甚至可用 TPU 90A 粉末列印彈性錶帶。 |
SLS 零件有輕微粗糙表面,但幾乎沒有可見層線。上圖是 formlabs Fuse 1 SLS 3D 印表機列印。
選擇性雷射燒結最常用的材料是尼龍, 這是一種受歡迎的熱塑性工程塑膠, 具有優異的機械性能。尼龍輕巧、結實、靈活以及穩定的抗衝擊、化學、熱、UV 光、水和污垢。
低成本的每一部分, 高生產率和已建立的材料的組合, 使 SLS 變成在工程師功能原型設計上的一個熱門選擇, 並且用於有限的運行或開發製造的成本效益替代方案。
FDM vs. SLA vs. SLS：線材、樹脂、粉末 3D 列印機比較
每種 3D 列印技術都有自己的優、缺點和限制, 適合不同的應用和企業。下表總結了一些關鍵特性和注意事項。
| 熔融沉積成型（FDM） | 光固化成型（SLA） | 選擇性雷射燒結（SLS） |
解析度 | ★★☆☆☆ | ★★★★★ | ★★★★☆ |
準確性 | ★★★★☆ | ★★★★★ | ★★★★★ |
表面處理 | ★★☆☆☆ | ★★★★★ | ★★★★☆ |
產能 | ★★★★☆ | ★★★★☆ | ★★★★★ |
複雜的設計 | ★★★☆☆ | ★★★★☆ | ★★★★★ |
易用性 | ★★★★★ | ★★★★★ | ★★★★☆ |
優點 | 價格低、材料便宜 | 價值高、精度高 | 零件強度高 |
缺點 | 精度低、細節差 | 部分材料長期曝曬 UV 可能劣化 | 表面微粗糙 |
應用 | 概念建模、快速原型、功能原型、製造輔具 | 概念建模、快速原型、功能原型、快速模具、製造輔具 | 快速原型、功能原型、小量／客製／橋接製造、耐久製造輔具、醫療器械、義肢與矯具 |
成型空間 | ≤ 300 × 300 × 600 mm (桌上/桌邊) | ≤ 353 × 196 × 350 mm (桌上/桌邊) | ≤ 165 × 165 × 300 mm (桌邊工業級) |
物料 | 標準熱塑性塑料，如ABS，PLA及其各種混合物。 | 樹脂品種（熱固性塑料）。一般，工程（高韌性，類PP，彈性，耐高溫、高強度及灰色Pro），可鑄用，牙科和醫療（生物相容性）。 | 工程熱塑性塑料。尼龍11，尼龍12及其複合材料。 |
訓練 | 對構建設置，機器操作和整理進行小規模培訓; 適度的維護培訓。 | 即插即用。對構建設置，維護，機器操作和整理進行小規模培訓。 | 適中的建立設置，維護，機器操作和完成培訓。 |
設施要求 | 適用於桌面型機器的空調環境或定制通風設備。 | 桌面型適用於辦公環境。 | 工作環境對桌面型系統的空間要求適中。 |
輔助設備 | 用於可溶性支持（可選自動化）機器的支持移除系統，修整工具。 | 後固化，清洗（可選自動化），整理工具。 | 用於物件清潔和材料回收的後處理。 |
解析度
▲Formlabs Form 4 列印的外殼，邊緣銳利、表面光滑。
解析度通常指 3D 列印機能再現的最小特徵或細節。FDM、SLA、SLS 的成形機制差異，直接影響列印解析度。
- FDM：以噴嘴擠出熔融塑料；解析度受噴嘴直徑、材料流變、步進馬達精度影響。典型最薄壁 0.8 mm，浮雕/凹刻細節需 0.6 mm 寬 × 2 mm 高才清晰。
SLA：光源（雷射、DLP、LED+LCD）固化樹脂；能精準聚焦，解析度最高。專業 SLA 可列印 0.2 mm 薄壁，浮雕/凹刻細節達 0.1-0.15 mm。
SLS：雷射燒結粉末；解析度取決於雷射掃描精度與粉末支撐特性。Fuse 1+ 30W 可列印 0.3 mm（水平）/0.6 mm（垂直）薄壁，細節 0.1-0.4 mm。
▲FDM（左）難以處理複雜精細特徵，相較 SLA（右）明顯遜色。
設計規範比較
| FDM | SLA | SLS | |
|---|---|---|---|
| 最薄受支撐壁 | 0.8 mm | 0.2 mm | 0.3 mm（水平）0.6 mm（垂直） |
| 最薄無支撐壁 | 0.8 mm | 0.2 mm | 同上 |
| 最細垂直圓柱 | Ø 3 mm | Ø 0.3 mm（高 7 mm）Ø 0.6 mm（高 30 mm） | Ø 0.8 mm |
| 最小浮雕 | 0.6 mm 寬 × 2 mm 高 | 0.1 mm | 0.15-0.40 mm（視方向與深度） |
| 最小凹刻 | 0.6 mm 寬 × 2 mm 高 | 0.15 mm | 0.1-0.35 mm |
尺寸精度與重複性
FDM：受擠出均勻度、材料收縮、熱變形影響，精度有限。
SLA：取決於光學系統、剝離力與樹脂特性。Form 4 透過複合式成型槽與減壓紋理板減少吸附力，並精準控溫、攪拌樹脂以確保一致性。
測試結果（Grey V5，100 µm，室溫固化 5 分鐘）：
1-30 mm：±0.15%（下限 ±0.02 mm）
31-80 mm：±0.20%（下限 ±0.06 mm）
81-150 mm：±0.30%（下限 ±0.15 mm）
SLS：雷射與粉末控溫精度高，但開放材料可能影響一致性。Fuse Series SLS 與 CNC 標準 ±0.3 mm 相當。
各向同性與氣密性
FDM：層間鍵結弱，呈各向異性，難以氣密。
▲FDM 層線間存在孔隙。
SLA：層與層間在最終固化時形成共價鍵，近乎完全各向同性，且天然氣密。
▲SLA 列印件在分子層級 X、Y、Z 性能一致。
SLS：多數材料近各向同性；不同粉末保溫時間不同，影響層間融合度。經蒸氣拋光可提升氣密。
▲羅德島大學水下實驗：FDM（左）瞬間進水，SLA（中）耐高壓，SLS（右）中等耐壓，蒸氣拋光後更佳。
表面品質
▲SLA 3D 列印零件擁有最佳的表面品質，表面可呈現平滑霧面質感。隨著整體 3D 列印產業與 SLA 技術的進步，這種效果愈發顯著。
在三大 3D 列印技術中，FDM、SLA 與 SLS 的最大差異之一就是成品表面的層紋痕跡與光滑度：
FDM 採「熱膠槍」式逐層擠出塑料，肉眼可見層紋。若想投入更進階的應用，需要花費大量後處理（打磨、填補、拋光），增加工時與人工成本。此外，層紋會折射光線，阻礙半透明或透明材質真正做到通透——即便只是微小的層線，也會讓光線散射、成品變得霧白。
SLA 零件的表面幾乎與射出成形件無異，非常適合最終外觀驗證與消費性產品。由於幾乎沒有層線，SLA 能列印近乎全透明的零件，對於澆模觀察、微流控、醫療可視化或任何需要透明件的場合極具價值。在牙科領域，SLA 樹脂（如 Premium Teeth Resin）能模擬真牙牙釉質的光滑外觀，讓假牙幾乎與真牙難辨。
SLS 成品原生表面稍顯粗糙、帶粉末顆粒感，但由於 列印過程無需支撐，整件零件表面一致、沒有支撐痕。若再經蒸氣平滑處理（vapor smoothing）或噴砂＋拋光，便能獲得如 SLA 般的光澤與手感。
▲SLA 3D 列印假牙的表面平滑、光澤自然，與真牙幾乎無差別。
▲幾乎無層紋使 SLA 透明樹脂零件呈現近乎「玻璃級」的透光度。
▲雖然 SLS 零件出爐時略帶顆粒感，但經蒸氣平滑後可達到最終產品級的亮面質感；上圖示範了不同粗糙度經處理後的效果。
工作流程與易用性
下方影片示範如何使用 Form 4 SLA 3D 列印機，從軟體、材料到列印與後處理的完整流程。
三種技術的工作流程皆分為 設計 → 3D 列印 → 後處理 三大步驟：
設計（Design）
使用任一 CAD 軟體或 3D 掃描資料建模，匯出 STL 或 OBJ。
在切片／排版軟體（如 Formlabs PreForm）設定參數、切片並決定列印方向。
對入門機來說，許多設定需手動調整；專業機則提供 「一鍵列印 (One-Click Print)」，自動最佳化參數並降低失敗風險。
3D 列印（Printing）
列印啟動後通常可無人值守，甚至連夜運行。
進階 SLA 機種（如 Form 4）有 樹脂匣自動給料；對 Form 3 系列可另搭 Form Auto 自動化生產、連續列印。
SLS 機種（Fuse Series）在 PreForm 內建 自動堆疊、巢狀 功能，可比第三方軟體更高的裝載密度，進一步降低單件成本。
底下影片介紹 Fuse 系列 SLS 工作流程，從堆疊排版、粉末回收到噴砂清潔一步到位。
後處理（Post-Processing）
FDM：去支撐、繁複打磨以消除層紋；若使用可溶性支撐材料，可改為化學溶解，但仍需表面修整。
SLA：先用 IPA 或乙醚清洗多餘樹脂，再二次固化以達最佳機械強度；Formlabs 提供 Wash & Cure 自動化設備，大幅減少人工。
SLS：主要步驟是去粉、噴砂；若無整合生態系，這些設備價格昂貴且流程繁瑣。Formlabs Fuse Sift + Fuse Blast 一站式完成粉末回收與表面清潔，乾淨又省時。
進階後處理還可上漆、塗裝、蒸氣拋光、電鍍等，進一步提升外觀與性能。想深度了解，可參考我們完整的 SLA 與 SLS 後處理指南。
材料與應用
｜選對技術只完成一半；真正決定零件性能與外觀的，是材料本身。
直接比較 FDM（線材）vs. SLA（樹脂）vs. SLS（粉末）並不容易，因為三者使用的聚合物類型與成形條件皆異。不過大多數特定物性都能在三種技術中找到「對等材料」，因此跨技術尋求相似性能並非難事。
| 應用類別 | FDM | SLA | SLS |
|---|---|---|---|
| 一般用途 (General Use) | PLA | 通用樹脂（霧面、透明、多色） | Nylon 12 |
| 韌性工程 (Tough Engineering) | ABS、尼龍、PETG | Tough / Durable 系列樹脂 | Nylon 12、Nylon 11、PP |
| 高剛性工程 (Stiff Engineering) | PEEK、ULTEM、玻纖或碳纖複材 | 高剛性玻纖填充樹脂 | 玻纖/碳纖填充尼龍複材 |
| 柔性工程 (Flexible Engineering) | TPU | 彈性/橡膠感樹脂、純矽膠 | TPU、PP、Nylon 11 |
| 特殊材料 (Specialty) | 碳纖、Kevlar、玻纖複合絲材 | 阻燃樹脂、技術陶瓷、蠟料、牙科 & 醫療生物相容樹脂 | 高填充尼龍複材（玻纖/碳纖） |
FDM 列印機主要使用常見、熟悉的熱塑性線材，例如 ABS 與 PLA。若需更高階的工程性能，亦有 尼龍 (Nylon)、PETG、TPU 等選擇；至於 PEEK 或碳纖維複材等高性能材料，通常只相容於特定的專業級 FDM 設備。
這些線材往往與射出成形或熱成形的大量生產用塑料相同，「材料語言」無縫接軌，讓工程師在原型階段就能安心選用 FDM，因為設計到量產階段用的材料屬性基本一致。
然而，FDM 的層線會削弱零件的功能強度，限制其用於高負載或高精度應用。
總而言之，FDM 零件最適合：
外觀快速檢查——確認形狀比例是否正確；
教育用途——讓學生學習 3D 列印；
消費性商品打樣——用低成本先掌握「拿在手上的感覺」。
▲Formlabs 的阻燃性樹脂取得 UL 94 Blue Card 認證，能製作自熄、無鹵的阻燃零件。 |
▲Silicone 40A Resin 為真正的矽膠材料，機械性能與工程師、產品設計師熟悉的 40A 硬度矽膠相同 |
SLA 3D 列印採用廠商 客製配方樹脂，各品牌間差異顯著。優點是機器與材料高度校準，精度與重複性更佳；缺點則是使用者對樹脂不如熱塑性材料熟悉，導致導入門檻較高。
透過調配配方，SLA 製造商可以推出專門材料：例如可長期配戴的牙科樹脂，或可燒結的技術陶瓷。
▲高強度10K樹脂含高比例玻璃填充，極度剛硬，類似玻纖／碳纖增強熱塑性塑料。非常適合射出模具、吹塑模具、熱成形模具等快速工具應用。 |
▲柔性50A生醫樹脂可列印柔軟、彈性、具生物相容性的醫療零件，如病患專屬醫療裝置或軟組織模型。 |
整體而言，SLA 零件可覆蓋設計到量產的每個階段：
功能性原型
最終零件生產
製造治具
SLS 3D 列印材料是大家熟悉的熱塑性粉末，例如 尼龍 (Nylon)、TPU、聚丙烯 (PP) 等，結合 SLS 的幾何自由度、量產能力與高強度，這些材料足以涵蓋：
概念與功能原型
製造輔具
終端零件量產
從原型到正式生產，SLS 都是理想選擇。
列印體積（Build Volume）
不同技術的列印體積差異極大。雖然三種技術都能做到大型列印，但最常見的 FDM 與 SLA 機種通常是桌上型或桌邊型；而多數 SLS 機種則屬於桌邊型甚至更大。
FDM
尺寸光譜最廣：從 20 × 20 × 20 cm 的桌機，到房間大小的巨型機都有。
精度不受體積限制：只要噴嘴精度足夠，即使列印大型零件也行，但運動機構會變大、速度會變慢。
超大尺寸 FDM 屬於利基市場，少見且昂貴；主流仍是桌上／桌邊機，常見於教室、創客空間，作為快速原型工具。
SLA
同樣涵蓋桌上到工業級。早期「自上而下」雷射 SLA 體積龐大，需要專用排風與電路，僅大企業用得起。
上拉式 SLA 問世後，桌上型樹脂列印機成為主流，常見列印空間約 10–20 cm 立方。
Form 3+：14.5 × 14.5 × 19.3 cm
Form 4：20.0 × 12.5 × 21.0 cm（比前代大 30%）
Form 4L（35.3 × 19.6 × 35.0 cm）將上拉式 SLA 與新剝離技術結合，兼具工業級體積與桌邊級體積/操作便利，非常適合人因尺度原型或中量產。
▲Form 4L 以超高速列印人因尺度原型，多數零件 6 小時內完成，即使滿版列印也能在一天內完工。
SLS
傳統上僅有大型工業機，佔地遠超桌上 FDM／SLA。近年雖陸續出現「桌機級 SLS」，市場主力仍是桌邊或更大尺寸。
Formlabs Fuse 系列（16.5 × 16.5 × 30 cm）首度把 SLS 縮小到小企業也能負擔的成本與空間，讓有限場地的團隊也可把粉床設備搬進內部自行生產。
速度與產能
隨著越來越多企業把 3D 列印用在量產與快速迭代，「列印速度」與「整體產能」成了選擇技術時的重要指標。理想的 3D 印表機，應能在不犧牲精度、可靠度與材料性能的前提下，快速輸出高品質零件。
FDM
FDM 的速度受限於「擠出速率」與「運動系統」。噴嘴必須以穩定、精準的速度擠出線材，並在 XY 平面平滑移動；若一味加速，容易造成材料熔流不穩、層線粗糙，影響機械性能與尺寸精度。
SLA（以 Form 4 / 4L 為例）
SLA 速度因成形機制而異，MSLA（LCD＋LED 遮罩）是目前最快的樹脂技術。Formlabs 最新 Form 4 / Form 4L 透過高功率光源＋專利光學系統，可在 1 小時列印10cm高（使用快速模型樹脂），大多數列印 2 小時內完成；Form 4L 也能在 6 小時內 結束絕大多數作業，即便滿版高度印件也能在一天內交付，實現「同日多輪迭代」或「小批量即時生產」。
SLS
SLS 的雷射掃描速度本就快於 FDM 噴嘴移動，但仍不及 MSLA 掃描一次全層的閃光速度。然而，SLS 需考量粉床降溫時間；雷射燒結後，成形粉槽必須先降溫才能取件，增加整體交期。不過，SLS 可以高密度堆疊零件，一晚跑滿艙、白天冷卻＋後處理，一樣能做到 24/7 連續生產。配合 Fuse Sift／Fuse Blast 自動化去粉，無支撐、後處理短，整體產能依舊亮眼。
列印速度實測比較
🎮 遊戲控制器（3 件／組）
| 技術 | 列印 1 組 | 列印 5 組 |
|---|---|---|
| FDM（Bambu Lab X1, PLA, 120 µm, 15 % 填充） | 10 h 32 m | 52 h 40 m |
| SLA（Form 4, 灰色樹脂, 100 µm） | 2 h 36 m | 13 h |
| SLS（Fuse 1+ 30W, 尼龍 12, 110 µm） | 3 h 52 m 列印 ＋ 6 h 52 m 冷卻 | 9 h 38 m 列印 ＋ 13 h 47 m 冷卻 |
🔌 電氣接頭（2 件／組）
| 技術 | 列印 1 組 | 列印 50 組 |
|---|---|---|
| FDM（Bambu Lab X1, PLA, 120 µm, 15 % 填充） | 2 h 38 m | 84 h |
| SLA（Form 4, 灰色樹脂, 100 µm） | 1 h 03 m | 13 h 02 m |
| SLS（Fuse 1+ 30W, 尼龍 12 , 110 µm） | 3 h 30 m 列印 ＋ 6 h 27 m 冷卻 | 12 h 59 m 列印 ＋ 13 h 49 m 冷卻 |
同步運用 FDM、SLA 與 SLS 3D 列印
在日常工作流程中大多數企業不只倚賴單一 3D 列印技術。對工程師、設計師、製造商來說，FDM、SLA、SLS 就像工具箱裡的不同扳手：每個階段、每種需求都有最合適的工具，組合使用才能發揮最大效益。
FDM：成本低、上手快，適合快速外觀驗證、概念確認。
SLA：解析度與表面品質最佳，適合高精度功能原型、快速治具、光滑最終零件。
SLS：強度高、可批量堆疊列印，適合耐用終端零件、少中量生產與複雜幾何。
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上圖為用FDM，SLA和SLS技術印製的滑雪護目鏡框架原型（從左至右）。
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