Vergleich von SLS- und FDM-3D-Druck. Welche sollten Sie wählen und warum?

Das Selektive Lasersintern (SLS) und das Fused Deposition Modeling (FDM) sind additive Fertigungstechnologien.

Die additive Fertigung ist ein Fertigungsverfahren, bei dem funktionale Prototypen und andere Objekte Materialschichten für Materialschichten erstellt werden.

SLS vs. FDM-Technologie

Da SLS und FDM dieselbe Fertigungstechnologie verwenden, müssen Sie die beiden vergleichen und gegenüberstellen, um ihre Ähnlichkeiten und Unterschiede zu identifizieren.

Beim Druckverfahren Selective Laser Sintering werden Laser als Energiequelle verwendet, die pulverförmiges Material zu festen 3D-Modellstrukturen sintern und verdichten.

Wie funktioniert es? Der SLS-Drucker richtet Laser auf Teile, die durch ein 3D-Modell definiert sind. Die Laser verschmelzen das pulverförmige Material zu einer festen 3D-Struktur.

Fused Deposition Modeling (FDM) oder Fused Filament Fabrication (FFF) wiederum bezieht sich auf ein additives 3D-Druckverfahren, das ein thermoplastisches Filamentmaterial verwendet.

Das Filament bewegt sich in das heiße Ende des Extruders, bevor es als geschmolzener Kunststoff Schicht für Schicht auf der Konstruktionsplattform abgelegt wird, bis der Prozess abgeschlossen ist.

Wofür steht SLS beim 3D-Druck?

Selektives Lasersintern

Selektives Lasersintern (SLS) produziert funktionelle feste Prototypen und Teile.

Es handelt sich um einen additiven Fertigungsprozess, bei dem die SLS-Maschine mithilfe eines Hochleistungslasers winzige Kunststoff-, Keramik- oder Glaspartikel erhitzt und sie zu einer festen 3D-Struktur verschmilzt.

Wie der SLS-Druckprozess funktioniert

SLS-Vorverarbeitung

Die Vorverarbeitung ist die erste Stufe des SLS-3D-Druckprozesses.

Die Vorverarbeitung kümmert sich um alle zu erwartenden Herausforderungen während des Druckprozesses. Beispielsweise ändern Designer CAD-Programme, die 3D-Objekte mit scharfen Kanten und dünnen Wänden enthalten.

Diese Änderungen sind unerlässlich, da der SLS-3D-Druck mit scharfen Kanten und dünnen Wänden ungeeignet ist.

Schritt für Schritt SLS-Verarbeitung

Als additiver Fertigungsprozess funktioniert SLS folgendermaßen:

• Sie müssen Ihr 3D-Modell mit dem CAD-Programm (Computer-Aided Design) entwerfen.
• Unterteilen Sie das Design in dünne 2D-Schichten
• Das CAD-Programm übermittelt das geteilte 2D-Layer-Design an den SLS-Drucker.
• Als nächstes verwenden Sie eine Nivellierwalze, um die Schichtdicke des pulverförmigen Materials auf dem Druckbett zu verteilen.
• Danach zeichnet ein Kohlendioxidlaser einen Querschnitt des pulverförmigen Materials in der Konstruktionsplattform nach, erhitzt und verschmilzt es.
• Nach Abschluss einer Schichtdicke senkt der Drucker das Druckbett ab, um die nächste Pulverschicht drucken zu können.
• Recyceln Sie überschüssiges Pulver und Abfallmaterial nach Fertigstellung jeder Schicht
• Letztendlich wiederholen Sie den SLS-Druckprozess, indem Sie Schicht für Schicht aufbauen, bis Sie Ihr 3D-Modell fertig gedruckt haben.

SLS-Nachbearbeitung

Die Nachbearbeitung ist von entscheidender Bedeutung, da sie die Phase der Teilewiederherstellung markiert. Das SLS-3D-Druckverfahren bedeckt die gedruckten Teile mit Stützmaterial. Um Ihr endgültiges 3D-gedrucktes Modell zu erhalten, brechen Sie diese porösen Kokons, die mit gesintertem Pulver bedeckt sind.

Um das Stützmaterial während der Nachbearbeitung zu entfernen, brechen und öffnen Sie die Stützstrukturen mit einer speziell entwickelten Reinigungskammer oder Druckluft.

Schließlich müssen Sie das SLS-3D-gedruckte Modell färben und beschichten, um es für die Verwendung vorzubereiten.

Was sind SLS und FDM?

SLS-Technologie

Selektives Lasersintern (SLS) verwendet einen Laserstrahl, um komplexe Geometrien aus winzigen Pulverpartikeln, vorzugsweise Nylon, zu erhitzen und aufzubauen. SLS druckt durch Verschmelzen von Polymerpulver, das es zu einer festen 3D-Struktur verbindet.

Vorteile der SLS-Technologie

• Hohe Umdrehungszahlen
• Schnelle Lieferzeiten
• Hohe Zugfestigkeit und Steifigkeit
• Große Materialauswahl

Nachteile der SLS-Technologie

• SLS-3D-Produkte sind spröde
• Schwierige Nachbearbeitung

FDM-Technologie (Fused Deposition Modeling)

Fused Deposition Modeling (FDM)-Technologie verwendet Kunststofffilamente als primäres Baumaterial für das funktionale Prototyping und die Erstellung anatomischer 3D-Modelle.

FDM-Desktop-Maschinen drucken mit dem CAD-Programm 3D-Modelle mit komplizierter Geometrie. Am besten stellen Sie den FDM-Desktopdrucker in einer Werkstattumgebung mit ausreichender Belüftung auf.

Noch wichtiger ist, dass FDM-Drucker kostengünstige 3D-Objekte drucken. FDM arbeitet durch das heiße Ende des Extruders und extrudiert Schicht für Schicht geschmolzenen Kunststoff auf dem beheizten Druckbett. Der Vorgang wird wiederholt, bis der Druck der 3D-Volumenkörper abgeschlossen ist.

Vorteile der FDM-Technologie

• Erschwingliche Drucker
• Verwenden Sie kostengünstiges und weit verbreitetes Material
• verwenden Sie präzise Codierung, um hochwertige 3D-Modelle zu erstellen
• Dauerhafte Objekte drucken
• Einfach zu bedienender FDM-Drucker
• FDM-Drucker sind schneller

Nachteile der FDM-Technologie

• Minimale Komplexität in den Funktionsdetails
• Sie müssen es in einem gut belüfteten Raum oder Raum verwenden
• Wichtig, den FDM-Drucker entsprechend zu kalibrieren
• Die Druckqualität variiert je nach Druckerqualität

Ist FDM schneller als SLS?

Durch den Vergleich der Geschwindigkeiten dieser beiden industriellen Benchtop-Systeme können Sie Ihre Wahl treffen, wenn Sie Objekte in kürzester Zeit in 3D drucken müssen.

Der von HP hergestellte Multi-Jet-Fusion-3D-Drucker bleibt eine der schnellsten 3D-Drucktechnologien. Der FDM-Drucker hat eine durchschnittliche Geschwindigkeit von 100 mm/h.

Daher kann er pro Betriebsstunde durchschnittlich 100 mm Kunststoffmaterial abscheiden.

Andererseits ist der SLS 3D-Drucker langsamer als der FDM-Drucker. Er kann nur bis zu 48 mm/h erreichen, was bedeutet, dass er nach einer Betriebsstunde 48 mm geschmolzenen Kunststofffaden abgelagert hätte.

Was ist besser SLS oder SLA?

Die Stereolithographie (SLA) bleibt die am weitesten verbreitete Harz-3D-Drucktechnologie. Auch Bastler verwenden es gerne, weil es hochpräzise und wasserdichte Prototypen herstellen kann.

Gleichzeitig entstehen Endverbrauchsteile mit isotropen mechanischen Eigenschaften.

Darüber hinaus verwendet SLA eine Reihe fortschrittlicher Druckmaterialien mit feinen Merkmalen und einer glatten Oberflächenbeschaffenheit.

Wie funktioniert SLA?

Der SLA-Druck funktioniert, indem die Bauplattform im Flüssigharz-Polymertank positioniert wird. Sie müssen die Konstruktionsplattform in einem Abstand von einer Schichthöhe über der Flüssigkeitsoberfläche aufstellen.

Anschließend erzeugt ein UV-Laserstrahl durch selektives Aushärten des Photopolymerharzes die folgende Schichtstärke.

Sie wiederholen den SLA-Prozess, bis das 3D-Objekt den Druckvorgang abgeschlossen hat.

Vorteile der SLA-Druckmethode

• Glatte Oberfläche
• Hervorragend für den Miniaturdruck geeignet
• Kurze Lieferzeit
• Bietet eine große Auswahl an Materialien
• Ziemlich portabel
• Druckt kompakte Objekte

Nachteile der SLA-3D-Drucktechnologie

• Aufwendige Methode
• Nicht recycelbar
• Härtung nach dem Drucken erforderlich
• Größere Objekte können nicht gedruckt werden

SLA vs. SLS

Sowohl SLA als auch SLS sind additive Fertigungsverfahren. Außerdem eignet sich SLA perfekt zum Drucken komplexer und kleiner Merkmale.

Dennoch hat SLS einen einzigartigen Vorteil gegenüber SLA, da es ungesintertes Pulver umgibt, das während des 3D-Drucks als Stützmaterial für die Teile dient.

Beide Druckverfahren erfordern eine Nachbearbeitung der Materialrückgewinnung. Ebenso können Sie fertige 3D-Modelle mit beiden Druckverfahren auf die gleiche Weise bearbeiten, schleifen und bemalen.

Schleifen und Lackieren helfen Ihnen, eine glatte Oberfläche zu erzielen, da es Spuren von Schichten entlang der Schichtlinien der Druckoberfläche entfernt.

Warum ist FDM beliebt?

Fused Deposition Modeling (FDM)-Technologie verwendet thermoplastische Filamente, um 3D-gedruckte Teile zu erstellen.

Thermoplaste widerstehen Chemikalien, Hitze und hoher mechanischer Belastung und sind damit das ideale und begehrteste Material für den Bau von funktionalen Prototypen, die hohen Belastungen standhalten.

Es ist die bevorzugte Wahl von Ingenieuren, die ineinandergreifende Formen schaffen möchten, die fließendere Bewegungen in mechanischen Teilen fördern.

Dennoch benötigen FDM-Teile eine moderate Schulung, um komplexere additive Prozesse zu erstellen, die eine spezielle Schulung wie das Drucken der SLS-Teile erfordern.

Was sind die Vorteile von FDM?

Fused Deposition Modeling (FDM) bietet Benutzern des 3D-Drucks mehrere Vorteile;

Skalierbarkeit

Der einzige einschränkende Faktor für die Skalierbarkeit Ihres FDM-Druckers ist die Größe Ihrer Bauplattform und die Länge des Arms des 3D-Druckers. Mit anderen Worten, die Skalierbarkeit ist nur auf die Größe Ihres FDM-3D-Druckers beschränkt.

Benutzerfreundlichkeit

Die FDM-3D-Drucktechnologie ist nicht kompliziert. Sie benötigen nur eine moderate Schulung, um mit der FDM-Maschinenbedienung umzugehen.

Sie müssen Ihren Drucker nur mit den richtigen Einstellungen kalibrieren, und schon kann es losgehen. Häufig hat der Hersteller Ihren FDM-3D-Drucker zum Zeitpunkt des Kaufs kalibriert.

Schließen Sie das geeignete Kunststofffilament an den Extruder an, wie im Benutzerhandbuch des Druckers angegeben, und drücken Sie die Drucktaste, um den Druck zu starten.

Erschwinglichkeit

FDM-3D-Drucker gehören nach wie vor zu den am häufigsten verwendeten und erschwinglichsten Druckern auf dem Markt. Im Vergleich zu SLA-3D-Druckern sind die Einstiegskosten deutlich niedriger.

Gleichzeitig ist das verwendete Filament leicht verfügbar und bietet Ihnen somit eine große Auswahl an Materialien.

Aufgrund seiner Benutzerfreundlichkeit bleibt die Schulung für Druckerbenutzer kostengünstig. Dadurch werden mehr Bastler für die 3D-Druckindustrie angezogen.

Was ist der Unterschied zwischen SLS und SLA?

Sowohl das SLA- als auch das SLS-Druckverfahren verwenden das additive Verfahren. Sie unterscheiden sich jedoch in mehrfacher Hinsicht;

SLA arbeitet rein mit Polymeren und Harzen. Es druckt nicht mit Metallen. Aber SLS funktioniert mit einigen Polymeren wie Polystyrol und Nylon und kann auch Metalle wie Titan und Stahl verarbeiten.

Die SLS-3D-Drucktechnologie verwendet einen Hochleistungslaser, um winzige pulverförmige Nylonpartikel, die in die Bauplattform eingebracht werden, auf Schmelztemperatur zu bringen und zu erhitzen, bevor sie zu einem 3D-Modell verfestigt werden.

Beim SLA-3D-Druck positionieren Sie zuerst die Konstruktionsplattform in dem Tank mit flüssigem Photopolymer.

Der Laser erzeugt dann Schicht für Schicht. Jedes Mal, wenn Sie eine Schicht fertig drucken, passen Sie die Konstruktionsplattform um eine Schichthöhe an, um das Drucken der nächsten Schicht zu ermöglichen.

SLS ist im Vergleich zur SLA-Technologie robuster und kostengünstiger.

SLA produziert jedoch 3D-gedruckte Objekte mit engeren Maßtoleranzen und besser glatten Oberflächen, ähnlich wie bei Spritzgussteilen.

SLA kann kleine und gut definierte Merkmale erzeugen, was beim SLS-3D-Druck nicht einfach zu erreichen ist

SLS umgebendes Pulver unterstützt die gedruckten Schichten und macht sie stabil, während der Druck fortgesetzt wird. Umgekehrt erfordert die SLA-3D-Drucktechnologie stattdessen zusätzliche Stützstrukturen.

Wann FDM oder SLS verwenden?

Wenn Sie kein großes Budget für Ihre 3D-Druckanforderungen haben, wäre es hilfreich, sich für die FDM-3D-Drucktechnologie zu entscheiden, da sie billiger ist als die SLS-Methode.

Wenn Sie beabsichtigen, einen Drucker zu erwerben, der einfach zu bedienen und auf Desktops weit verbreitet ist, ist der FDM-3D-Drucker genau das Richtige für Sie.

Ebenso, wenn Sie einen Drucker benötigen, der schneller druckt, wählen Sie einen FDM-3D-Drucker anstelle eines SLS-Druckers.

Wer jedoch auf kostenpflichtige zusätzliche Stützstrukturen verzichten möchte, greift zum SLS 3D-Drucker.

Es verwendet das überschüssige Pulver im Bauaufbau, um das Material für Objekte während des Druckprozesses zu unterstützen.

SLS bietet eine bessere Option, wenn Sie Steifheit und hohe Zugfestigkeit in Ihren gedruckten Teilen benötigen.

Schlussfolgerung

Der Artikel bietet Ihnen einen umfassenden Leitfaden zu SLS vs. FDM-Drucktechnologien . Sie müssen jetzt nur noch diejenige auswählen, die Ihren Anforderungen am besten entspricht.

Anschließend wird es mit flüssigem Harz verfestigt, um eine robuste 3D-Struktur zu bilden.