MJF vs. SLS: Welche 3D-Drucktechnologie gewinnt bei Polymeren & Elastomeren?

Selektives Lasersintern (SLS) und Multi Jet Fusion (MJF) sind die zwei allgegenwärtigsten 3D-Drucktechnologien für Polymere und Elastomere. Trotz Gemeinsamkeiten gibt es Unterschiede, die jede Technologie für unterschiedliche Situationen prädestinieren.

Technologiebeschreibung

Selektives Lasersintern (SLS)

Beim SLS legt der Drucker, geführt von Querschnitten eines 3D-CAD-Modells, eine Schicht Materialpulver auf die Bauplattform. Ein leistungsstarker CO₂-Laser sintert diese Schicht gemäß der CAD-Form. Eine weitere Pulverschicht wird aufgebracht und erneut gesintert. Dieser Schichtungs- und Sinterzyklus wiederholt sich bis zur Teilefertigstellung.

Multi Jet Fusion (MJF)

MJF (auch HP MJF) ähnelt SLS. Unterschied: Nach Aufbringen und Vorheizen jeder Pulverschicht auf nahe Sintern-Temperatur sprüht ein Inkjet-Array einen flüssigen Fusing-Agent auf die Schicht. Dieser fördert Infrarotabsorption. Ein Detailing-Agent wird an den Außenkanten des Teils aufgebracht. Eine Infrarotquelle sintert dann alles zusammen, bevor frisches Pulver auf die Vorherige geschichtet wird. Wiederholung bis zur Teilefertigstellung.

Gemeinsamkeiten von SLS und HP MJF

Wesentliche Gemeinsamkeiten:

• Beide sind Pulverfusionstechnologien mit pulverförmigem Material
• Beide benötigen eine Wärmequelle zum Sintern
• Keine Stützstrukturen nötig – ermöglicht komplexe Geometrien
• Beide arbeiten schichtweise
• Hauptwerkstoffe: Thermoplaste und Elastomere

Unterschiede zwischen SLS und HP MJF

Materialien

SLS existiert länger (ursprüngliches Patent 1997) und hat durch Fortschritte ein breiteres Materialspektrum: PA 11, PA 12, PA 12 Glass-filled, PEBA 2301 3D, Alumide, TPU u. v. m. – große Flexibilität bei der Materialwahl.

MJF ist neuer (kommerziell seit 2017) und arbeitet aktuell nur mit wenigen Materialien: PA 12, PA 11, TPU.

Dimensionsgenauigkeit und Feature-Auflösung

Beide bieten hohe Dimensionsgenauigkeit. Im direkten Vergleich: SLS-Teile haben leicht feinere Feature-Auflösung als MJF. Beide Technologien neigen zu Verzug – große flache Flächen sollten beim Druck vermieden werden.

Bearbeitungszeit

Druckzeit für ein Einzelteil ist bei SLS und MJF ähnlich. Für den Gesamtprozess (Rüsten, Drucken, Abkühlen) ist MJF schneller. Grund: MJF-Drucker haben entnehmbare Bauplattformen – Teile kühlen außerhalb der Maschine ab. Zudem druckt MJF bei Serienfertigung dutzende Teile simultan.

Zur Recyclingfähigkeit: 80 % des Pulvers aus MJF-Teilen ist recyclebar, bei SLS nur 30–50 %.

Oberflächenbeschaffenheit

Beide Technologien erzeugen körnige Oberflächen, MJF-Teile sind leicht glatter. SLS-Teile sind meist weiß/grau und in vielen Farben einfärbbar. Der Fusing-Agent bei MJF ist schwarz (bessere IR-Absorption) – MJF-Teile wirken gräulich und werden meist schwarz gefärbt.

Eigenschaften 3D-gedruckter Teile

MJF- und SLS-Teile weisen leicht abweichende mechanische/physikalische Eigenschaften auf. Vergleichstabelle:

Eigenschaft	MJF	SLS
Zugfestigkeit (MPa)	1700 (X,Y) / 1800 (Z)	1650 (X,Y) / 1650 (Z)
Zugmodul (MPa)	48 (X,Y) / 48 (Z)	48 (X,Y) / 42 (Z)
Dehnung bei Bruch (%)	20 (X,Y) / 15 (Z)	18 (X,Y) / 24 (Z)
Schmelzpunkt (°C)	187	176

Teilegröße

SLS ermöglicht größere Teile (bis 600 × 350 × 560 mm) als MJF (bis 380 × 284 × 380 mm). MJF druckt Features ab 0,5 mm, SLS ab 0,8 mm.

Kosten

Einzelteilkosten bei MJF und SLS sind annähernd gleich. Bei Serienfertigung wird MJF günstiger – dank simultanem Druck mehrerer Teile.

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Die richtige 3D-Drucktechnologie wählen

Eigenschaft	SLS	MJF
Materialien	PA 11, PA 12, PA 12 Glass-filled, TPU, PEBA 2301 3D, Alumide u. v. m.	Aktuell nur PA 11, PA 12, PA 12 Glass-filled, TPU
Dimensionsgenauigkeit	Leicht höhere Genauigkeiten als MJF	Sehr hohe Dimensionsgenauigkeiten
Bearbeitungszeit	Länger, besonders bei größeren Stückzahlen	Kürzer durch entnehmbare Bauplattform (Außenkühlung) & simultaner Mehrteile-Druck
Oberfläche	Körnig	Körnig, aber leicht glatter als SLS
Teilegröße	Bis 600 × 350 × 560 mm, Features ab 0,5 mm	Bis 380 × 284 × 380 mm, Features ab 0,5 mm
Kosten	Einzelteilkosten annähernd gleich; MJF bei Serie günstiger

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