3D-Drucker-Typen verstehen: Welcher passt zu Ihren Anforderungen?

Was möchten Sie drucken? Welcher ist der günstigste und effektivste 3D-Drucker für Ihre Bedürfnisse? Viele fragen sich, wie viele 3D-Druckarten es gibt.

Andere fragen, warum es mehr als einen 3D-Druckertyp gibt. Wussten Sie, man kann heute Häuser 3D-drucken? Ihre spezifischen 3D-Druckbedürfnisse bestimmen den Druckertyp.

Verschiedene 3D-Druckertypen decken unterschiedliche Nutzerbedürfnisse ab. Je nach Anforderung können Sie jeden 3D-Drucker mit folgenden Technologien nutzen: Fused Deposition Modeling, Stereolithographie (SLA), Digital Light Processing, Selective Laser Sintering, Selective Laser Melting, Laminated Object Manufacturing oder Electron Beam Melting.

Lesen Sie diesen umfassenden Leitfaden zu 3D-Druckertypen und deren Anwendung.

Warum gibt es viele 3D-Druckertypen?

Bevor wir in jede Methode eintauchen: Gründe für die Vielfalt verstehen. Jede Methode erstellt distinkte 3D-Designs.

Druckgeschwindigkeit ist ein enormer Vorteil additiver Fertigung. Traditionelle Fertigung braucht länger für einfache Objekte – Versand und Montage von Komponenten kosten Zeit.

Additive Fertigung produziert dieselben Objekte in Stunden. Verschiedene 3D-Druckertypen verwandeln jede CAD-Datei schnell in gewünschte Objekte.

Mit diesen Produktionsgeschwindigkeiten verdienen Hersteller mehr durch schnelle Fertigung wertvoller Produkte.

Wirtschaftliche Standards zwingen Hersteller zu strengen Kriterien. Beispiel: Teetassenmaße folgen Konventionen. Abweichung → schlechter Verkauf.

Wollen Sie eine Teetasse in einzigartiger Größe? Monate/Jahre Suche. 3D-Druck ermöglicht Anpassung von Teetassen und anderen Objekten in Größe, Form, Design Ihrer Wahl. Digitale Design mit Ihren Spezifikationen erstellen.

Druckerkosten sind ein weiterer Grund für verschiedene Typen. Preis unterscheidet sich nach Typ und Modell. Einmal in 3D-Druck investiert → keine Spritzguss- oder andere Maschinen nötig. Alle 3D-Modelle bequem per Desktop-Drucker.

3D-Druckqualität ist erstklassig mit hochwertigem Material. Vielfältige Fähigkeiten beim Erstellen ungewöhnlicher Objekte.

Beachten Sie: 3D-Druck ist einfach: Erwachsene und Kinder bedienen jeden 3D-Druckertyp komfortabel. Digitale 3D-Modell entwickelt → Drucker einrichten → Druck starten.

10 Arten von 3D-Drucktechnologien

Hier sind die zehn distincten 3D-Druckertypen im Detail.

1. Fused Deposition Modeling (FDM)
2. Stereolithographie (SLA)
3. Digital Light Processing (DLP)
4. Selective Laser Sintering (SLS)
5. Selective Laser Melting (SLM)
6. Material Jetting (MJ)
7. Laminated Object Manufacturing (LOM)
8. Binder Jetting (BJ)
9. Electron Beam Melting (EBM)
10. Drop on Demand (DOD)

1. FDM – Fused Deposition Modeling

FDM-Drucktechnologie gehört zu den anerkanntesten und bevorzugten 3D-Druckarten. Oft als Fused Filament Fabrication (FFF) bezeichnet.

Ursprung bei Stratasys, entwickelt von Scott Crump. Scott implementierte FDM 1980. Nach ihm versuchten andere Hersteller, Funktionalität zu replizieren/verbessern.

FDM-3D-Drucker helfen weltweit bei funktionsfähigen Prototypen. Prototypen jedes Produkts für Markteinführung erstellen.

Wie funktionieren sie? FDM-3D-Drucker extrudieren Kunststofffilament schichtweise simultan, bauen 3D-Objekt von unten auf.

Prozess: Temperatur steigt auf Schmelzpunkt des Thermoplast-Filaments. Geschmolzenes Filament wird durch Düse extrudiert.

Geschmolzenes Filament landet auf Druckbett/Bauplattform gemäß Muster Ihres digitalen Modells.

FDM nutzt Hochleistungsthermoplaste → Druck von Materialkomponenten für diverse Ingenieurbereiche. FDM-Drucke sind stark, formbar für gewünschte Oberflächenbeschaffenheit.

Diese Drucker haben Programme, die präzise steuern, wie Drucker Thermoplastschichten nach CAD-Modell-Slicing extrudiert.

Nicht nur Thermoplast: Auch Stützmaterial wird extrudiert – nützlich für Stützstrukturen.

FDM-Technologiedrucker helfen wie jedes Desktop-3D-Druckverfahren bei computergestütztem Design. Slicer-Software muss während Druckprozessen auf Computer laufen.

Slicer übersetzt Modellmaße → Düsbewegungen erzeugen Objekt mit präzisen Messungen.

2. SLA – Stereolithographie

SLA-3D-Drucker ist ältester Drucker mit additiven Fertigungsprozessen. SLA-Maschinenprozess: Schicht für Schicht Photopolymerharz UV-Licht in UV-Laserstrahl aussetzen.

Photopolymerharz härtet nach Muster Ihres digitalen Modells aus.

Sorgen um formfremde SLA-3D-Objekte? Unbegründet. Stereolithographie liefert Objekte mit distinkten Formen, da SLA-Drucker Objekte Schicht für Schicht aufbauen.

3. Digital Light Processing (DLP)

DLP-3D-Drucktechnologie teilt Ähnlichkeiten mit Stereolithographie (SLA). Unterschied: Arbeitsweise von DLP und SLA.

DLP nutzt digitalen Lichtprojektor. Dieser blitzt ein Bild jeder 3D-Druckschicht einmal. Bei größeren Teilen: mehrfaches Blitzen.

Bei digitalen Bildern bestehen Schichten aus quadratischen Pixeln. DLP nicht anders: Digitalprojektor mit Digitalscreen formt Schichten aus kleinen rechteckigen Blöcken.

Komplette Druckschicht auf einmal belichten → Vorteil gegenüber SLA. SLA zeichnet Querschnitt mit Laserpunkt nach → verlangsamt 3D-Druck.

DLP-3D-Drucker nutzen Mikrospiegel zur Lichtsteuerung, meist schneller als SLA. Mehr 3D-Drucke pro Tag in DLP-Maschine als in Stereolithographie.

4. SLS – Selective Laser Sintering

In diversen 3D-Drucktechnologien: Selektives Lasersintern (SLS). SLS-3D-Drucker erstellt außergewöhnliche 3D-Designs durch Sintern winziger Polymerpulverpartikel mit intensivem Laser zu festem Objekt.

Drucken mit SLS: Keine Stützstrukturen nötig, da ungesintertes Pulver jede Schicht stützt. Komplexe Geometrien nutzbar.

Objekte durch Sintern kleiner Polymerpulverpartikel → substanzielle Teile jeder Struktur. SLS-Teile haben mechanische Eigenschaften, die sie sogar besser als spritzgegossene Teile machen.

Die meisten SLS-Nutzer verwenden Nylon als Druckmaterial. Nylon flexibel → Objekte jeder Größe leicht herstellbar. Leicht → einfach zu transportieren.

Nylon stabil unter Hitze, Stoß, Chemikalien, Nässe. 3D-Objekte dieser Drucker halten länger als die mancher Desktop-Drucker.

Preis für SLS-gedruckte Modelle relativ niedrig – hohe Produktivität, niedrige Stückkosten.

5. Selective Laser Melting (SLM) 3D-Drucktechnologie

Wie SLA nutzt SLM hochleistungsfähige Laserstrahlen. SLM-Prozess: Metallpulver wird nach Erhitzen auf Schmelzpunkt durch Laserstrahlen verschmolzen.

Perspektive: Metallisches Pulvermaterial, Laser erhitzt präzise → Filamentschichten bilden Struktur. Ergebnis: Prächtiges 3D-Objekt mit allen Merkmalen Ihres digitalen Designs.

Schicht für Schicht weiterdrucken bis komplettes 3D-Objekt. Keine Formverzerrung: SLM-3D-Drucker senkt Objekt im Druckprozess nach jeder vollständigen Schicht.

6. Material Jetting (MJ)

Funktionsweise ähnelt normalem Desktopdrucker. Unterschied: Material-Jetting-Drucker druckt mehrere Materials Schichten für Objekt. Tintenstrahldrucker: nur eine Tintenschicht.

Einzigartigkeit: Photopolymer-Tropfen durch UV-Licht ausgehärtet. Nach Austritt von hunderten Tropfen durch Druckkopf.

Spaß am Zuschauen: MJ-3D-Drucker senkt vollständig ausgehärtete Schicht bis komplettes 3D-Objekt entsteht. Kinder in Druckprozess einbeziehen → 3D-Druckfähigkeiten lernen.

MJ-3D-Druck wird heute von Mehrheit bevorzugt. Im Gegensatz zu SLA, FDM, anderen: MJ kann mehrere 3D-Objekte in einer Reihe drucken, ohne Geschwindigkeit zu reduzieren. Für schnelle Objektproduktion: hervorragender 3D-Drucker.

Modelle korrekt ausrichten, Drucker starten. Beispiel: Spezifisches Schmuckdesign produzieren → Modelle in Druckreihenfolge anordnen → Schmuckstücke bereit.

Nachbearbeitung: Stützmaterial entfernen.

7. Laminated Object Manufacturing (LOM)

Suchten Sie „Wie funktioniert LOM-3D-Drucker?“ – Suche endet hier. Diese Drucker nutzen Hitze und Druck gleichzeitig zum Laminieren verschiedener Kunststoffschichten zu 3D-Figuren.

Wegen kombiniertem Druck und Hitze oft für Rapid Prototyping genutzt. Mehrere Prototypen schnell, ohne Aufwand.

Vorteil: Computergesteuerter Laser des Druckers schneidet 3D-Figuren in gewünschte Formen. Bauplattform senkt sich nach vollständigem Druck einer Schicht für nächste Schicht.

Schritt-für-Schritt-Erklärung LOM-3D-Drucker:

1. Beheizte Rolle: Druckbogen haftet auf Substrat. 2. Laser zeichnet vorgegebenen Maße des Prototyps nach. 3. Laser kreuzt Nicht-Teile-Bereiche → effizientere Abfallentfernung. 4. Bauplattform senkt sich für separate Schicht. 5. Neuer Druckbogen aufrollen, Prozess wiederholen bis alle Schichten des 3D-Objekts fertig.

8. Binder Jetting (BJ)

Für Sandteile: BJ-3D-Drucker. Geräte senken Baukosten erheblich.

Beispiel: Haus mit Gipsbauweise → 3D-gedruckte Gipsmaterialien günstig. Ingenieur mit BJ-3D-Druckkenntnissen kontaktieren.

Vollfarbige 3D-Modelle: Gipsbasiertes Pulver + flüssiges Bindemittel kombinieren.

3D-Teile nach vollständiger Aushärtung aus ungebundenem Pulver entnehmen. Neu erstellte Teile reinigen, Infiltrationsmaterial aussetzen. Exposition verbessert mechanische Eigenschaften.

Unzufrieden mit Farbintensität? Beliebige Beschichtung auftragen.

9. Electron Beam Melting (EBM)

EBM-Druckstart nicht anders als SLA oder andere. 3D-Modell/CAD-Datei vor physischem Druck erstellen.

Ähnlichkeit EBM und SLM: Beide nutzen Pulverbettfusion.

Unterschied: Strahlart und Raum. SLM: Inertgas/Edelgas + Hochleistungslaser. EBM: Vakuum + Elektronenstrahl.

Da EBM Elektronenstrahl nutzt: effektiv für Metallteile. Mit diesem Druckertyp: beliebig viele Metallteile kostengünstig erstellen.

Wie komplex Geometrien auch: 3D-Druckteile mit EBM immer komfortabel. EBM gibt Designfreiheit → starke 3D-Teile für breite Anwendungsfelder.

EBM-3D-Drucker hocheffizient bei Rohmaterialnutzung. Plattform für langlebige 3D-Teile, die Sie verkaufen und gut verdienen können.

10. Drop on Demand (DOD)

Im Gegensatz zu meisten 3D-Drucktypen (SLA) nutzt DOD zwei Injektoren für 3D-gedruckte Objekte. Funktion eines Injektors: wachsartiges Baumaterial auftragen.

Zweiter Injektor: lösliches Stützmaterial für Gleichgewicht in Druckmaterialzusammensetzung.

DOD-3D-Drucker ähnlich SLA: Material strahlt nach Muster Ihres 3D-Modells. Erstellt Schicht für Schicht → fertiges 3D-Modell.

Zusammenfassung

Mit jedem Tag nehmen Menschen weltweit 3D-Drucktechnologien und die verschiedenen 3D-Druckertypen an. Ihre 3D-Druckbedürfnisse bestimmen den Druckertyp.

Dennoch: Funktionsweise jedes 3D-Druckers prüfen vor Kauf. Verwendete Materialien unterscheiden sich je nach Druckertyp und gewünschtem Endprodukt.