Harz vs. Filament-3D-Druck:Welche Methode passt zu Ihrem Projekt?

Bei Xometry bieten wir eine Reihe harzbasierter Prozesse an, wie zum Beispiel SLA, PolyJet und mehr. Ebenso bieten wir das Fused Deposition Modeling (FDM) an, bei dem Materialien in Form von Filamenten zum Einsatz kommen. Obwohl alle diese Prozesse zur Herstellung individueller 3D-gedruckter Teile für unsere Kunden verwendet werden können, gibt es einige wesentliche Unterschiede zwischen dem 3D-Druck mit Harz und filamentbasierten Prozessen und Materialien.

Beide Methoden haben ihre Vor- und Nachteile. Welche für Sie die beste ist, hängt von der Art des Projekts ab, das Sie durchführen. Sie müssen auch Ihr Budget und eventuelle knappe Fristen berücksichtigen. Werfen wir einen genaueren Blick auf die Unterschiede zwischen Harz- und Filament-3D-Druck, ihre Stärken und Schwächen und wie sie am besten eingesetzt werden können.

Was ist Harz-3D-Druck?

Beim Harz-3D-Druck werden flüssige Photopolymerharzmaterialien verwendet, die Schicht für Schicht mithilfe einer Art UV-Quelle im Drucker selbst, wie einem Laser oder einem Projektor, ausgehärtet werden. Einige Arten des Harz-3D-Drucks sind Stereolithographie (SLA) oder digitale Lichtverarbeitung (DLP). Obwohl beide Harze verwenden, gibt es Unterschiede. SLA verwendet einen UV-Laser, um die Form des Artikels auf die Harzoberfläche zu zeichnen, während DLP ein UV-Lichtmuster auf die gesamte Harzschicht projiziert und diese gleichzeitig aushärtet. Während des Drucks senkt sich die Bauplattform ab, um Platz für nachfolgende Schichten zu schaffen, und der Vorgang wiederholt sich, bis der Druck abgeschlossen ist. Sobald die Nachbearbeitung abgeschlossen ist, wird der Druck normalerweise gewaschen und ausgehärtet, wobei überschüssiges Harz entfernt wird.

3D-gedrucktes Teil mit SLA aus ClearVue-Material.

Wie funktioniert der Harz-3D-Druck?

Der Prozess des Harz-3D-Drucks, auch Stereolithographie (SLA) oder Digital Light Processing (DLP) genannt, beinhaltet die schichtweise Aushärtung eines flüssigen Photopolymerharzes mittels UV-Licht. Während bei DLP ein Projektor ein UV-Lichtmuster auf die gesamte Harzschicht projiziert und diese auf einmal aushärtet, verfestigt SLA das Harz selektiv, indem die Form des Objekts auf der Harzoberfläche nachgezeichnet wird. Nach dem Trocknen jeder Schicht wird die Bauplattform abgesenkt und der Vorgang wiederholt, bis das gesamte Objekt fertig ist. Das Endprodukt wird dann nachbearbeitet, um überschüssiges Harz zu entfernen und das Material zu härten, was Waschen und Aushärten erfordert.

Was sind die Vorteile des Harz-3D-Drucks?

Der 3D-Druck mit Harz erfreut sich aufgrund seiner vielen Vorteile großer Beliebtheit. Es gilt als die bevorzugte 3D-Druckmethode für alle, die ihre komplexen Designs in detaillierte und hochauflösende Drucke mit glatten Oberflächen umsetzen möchten. Es gibt eine große Auswahl an Harzen, darunter flexible, technische und sogar Dentalkompositharze. 

Im Gegensatz zu Kunststoffen oder pulverförmigen Materialien ist Harz wasserbeständig und bleibt es auch nach dem Aushärten. Es nimmt keine Feuchtigkeit auf und ist daher eine ausgezeichnete Wahl für die Erstellung wasserdichter Drucke. Ein weiterer Vorteil des 3D-Drucks mit Harz besteht darin, dass die Oberfläche aufgrund der hohen Genauigkeit, die mit den üblicherweise beim Harzdruck verwendeten UV-Härtungsmethoden erreicht werden kann, nach der Maschine in der Regel glatter ist. Mit unseren PolyJet- und SLA-Verfahren können problemlos Schichthöhen von 50 Mikrometern oder weniger erreicht werden.

Was sind die Nachteile des Harz-3D-Drucks?

Der 3D-Druck mit Harz hat einige Nachteile, darunter die begrenzte Druckgröße, die normalerweise kleiner ist als die von Filamentdruckern, und den langwierigen Prozess. Das Auswaschen, Aushärten und Schleifen der Stütznoppen vom Druck erfordert viel Zeit und Mühe, und es kann auch ziemlich schmutzig werden. Beim 3D-Druck mit Harz ist eine gute Belüftung wichtig, da bei dieser Methode giftige Dämpfe entstehen, die nicht eingeatmet werden sollten. Harz hat eine begrenzte Haltbarkeit mit einem Mindesthaltbarkeitsdatum. Wenn Sie ein abgelaufenes Harz verwenden, können die Drucke beeinträchtigt sein. Schließlich sind Harzdrucke leicht anfällig für eine Verschlechterung durch UV-Strahlung, Umwelteinflüsse und andere Faktoren. 

Die Vor- und Nachteile des Harz-3D-Drucks.

Welche Software wird für Harz-3D-Drucker verwendet?

Chitubox, Lychee Slicer, Formlabs PreForm und Autodesk® Meshmixer sind nur einige der beliebten Softwareoptionen für den Harz-3D-Druck. Mit diesen Programmen können Sie 3D-Modelle vorbereiten, schneiden und an Drucker senden sowie Änderungen und Anpassungen an den Druckqualitätseinstellungen vornehmen, wie z. B. Schichthöhe, Belichtungszeit und Stützstrukturen. Nicht jede Software ist mit allen 3D-Druckermodellen kompatibel. Sehen Sie sich daher die Empfehlungen des Herstellers an, um sicherzustellen, dass Sie die richtige Software für Ihre Anforderungen erhalten.

Ist der Harz-3D-Druck besser als der Filament-3D-Druck?

Nein, der 3D-Druck mit Harz ist dem 3D-Druck mit Filament nicht grundsätzlich überlegen. Abhängig vom konkreten Anwendungsfall haben beide Technologien Vor- und Nachteile. Während der Filament-3D-Druck eine größere Materialvielfalt, ein größeres Bauvolumen und niedrigere Einstiegskosten bietet, bietet der Harz-3D-Druck eine höhere Auflösung und eine glattere Oberflächenbeschaffenheit. Die Wahl hängt letztendlich von der jeweiligen Anwendung und den verfügbaren Ressourcen ab.

Sind Harz-3D-Drucke spröde?

Ja, 3D-Drucke aus Harz können zerbrechlich sein. Dies liegt daran, dass bei Harzdrucken eine bestimmte Art von Polymer verwendet wird, das möglicherweise spröder ist als Materialien wie ABS oder PLA. Darüber hinaus kann es bei der Aushärtung des Harzes gelegentlich zu Spannungsbrüchen oder anderen Schäden kommen, die die Wahrscheinlichkeit erhöhen, dass der Druck zerbricht.

Was ist Filament-3D-Druck?

Der Filament-3D-Druck, auch bekannt als Fused Deposition Modeling (FDM), ist eine weitere 3D-Druckmethode, mit der Benutzer 3D-Objekte erstellen können, indem sie einen kontinuierlichen Fluss von Filamenten oder thermoplastischem Material Schicht für Schicht extrudieren, um ein Teil zu bauen. Dies ist eine weit verbreitete Art des 3D-Drucks, dank seiner Anpassungsfähigkeit und Verfügbarkeit vom Hobbymarkt bis hin zur industriellen Ebene.

Nahaufnahme eines FDM-3D-gedruckten Teils von Xometry.

Wie funktioniert der Filament-3D-Druck?

Ein Filament-3D-Drucker funktioniert, indem er ein großes Stück Kunststofffilament von einer Spule in eine Düse einspeist. Dieses wird erhitzt, geschmolzen und verflüssigt, bevor es den Extruder und die Düse passiert und auf die Bauplatte oder nachfolgende Schichten abgegeben wird. Die Düse extrudiert das Filament, während es sich in einem voreingestellten Muster Schicht für Schicht bewegt, bis der Druck des Objekts abgeschlossen ist. Während die gedruckten Schichten aufgetragen werden, beginnt das Filament abzukühlen und sich zu verfestigen. Da es sich bei FDM um ein relativ unkompliziertes Verfahren handelt, lässt es sich leicht skalieren, sodass sehr große Stücke gedruckt werden können. Beispielsweise haben unsere Maschinen bei Xometry ein Bauvolumen von bis zu 36x „36“24“!

Was sind die Vorteile des Filament-3D-Drucks?

Der Filament-3D-Druck hat viele Vorteile, die ihn zu einer unglaublich vielseitigen und zugänglichen 3D-Druckmethode machen. Diese Art des Druckens ist für Anfänger geeignet – viel einfacher als das Drucken mit Harz –, eignet sich aber auch für professionelle Dienste wie Xometry, da damit langlebige, starke und verschleißfeste Teile hergestellt werden können.

Mit dieser Methode können Sie mit einer Vielzahl thermoplastischer Materialien drucken. Xometry kann beispielsweise Materialien wie PLA, ABS, Nylon, Polycarbonat, ULTEM und mehr drucken. Diese Materialien verfügen über ein breites Spektrum an Eigenschaften und Eigenschaften, die entsprechend den spezifischen Anforderungen Ihres Projekts ausgewählt werden können. Industrielle FDM-Drucker, wie wir sie bei Xometry verwenden, sind sehr zuverlässig und können sehr große Teile in einem einzigen Druckvorgang drucken, was sie für die Erstellung lebensgroßer Prototypen wie Prothesen vorteilhaft macht.

Was sind die Nachteile des Filament-3D-Drucks?

Beim Filament-3D-Druck gibt es einige Dinge zu beachten. Erstens weisen FDM-Drucke häufig markante Schichtlinien auf, die unansehnlich sein können. Obwohl es nicht so viele Nachbearbeitungsschritte erfordert wie harzbasierte Prozesse wie SLA, kann es dennoch ein langsamer Bauprozess sein, insbesondere bei großen Teilen.

Es ist auch erwähnenswert, dass Stützstrukturen neben dem Hauptmodell gedruckt werden müssen, um es intakt zu halten. Anschließend müssen Sie die Stützen entfernen und wegwerfen, was den gesamten Vorgang länger und auch etwas verschwenderischer macht. Am frustrierendsten ist jedoch die Tendenz, dass Teile beim Drucken dazu neigen, sich zu verziehen, wenn Sie nicht alle richtigen Einstellungen und Bedingungen vorgenommen haben, was wahrscheinlich einige Versuche und Irrtümer erfordert, um genau richtig zu sein. Aus diesem Grund nutzt Xometry industrielle FDM-Plattformen, die für den Druck unterschiedlichster Materialien mit hoher Zuverlässigkeit und Qualität optimiert sind.

Welche Software wird für Filament-3D-Drucker verwendet?

Ein Filament-3D-Drucker verwendet Slicer-Software. Ausgehend von einem 3D-Modell als Ausgangspunkt generiert die Slicer-Software einen Werkzeugweg, dem der Drucker Schicht für Schicht folgen kann. Simplify3D, PrusaSlicer und Cura sind einige Beispiele für Slicer-Software. Benutzer dieser Softwareprogramme können Einstellungen wie Schichthöhe, Fülldichte und Druckgeschwindigkeit ändern, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen.

Ist der Filament-3D-Druck günstiger als der Harz-3D-Druck?

Ja, der Filament-3D-Druck ist im Allgemeinen günstiger als der Harz-3D-Druck, da die Anschaffungskosten für Filament im Vergleich zu Harz geringer sind. Harz kann zwischen 15 und 80 US-Dollar für 500 ml bis 1 Liter kosten, während eine 1-kg-Spule PLA-, ABS- oder PETG-Filament normalerweise etwa 20 US-Dollar kostet. Der Harzdruck bringt auch zusätzliche Kosten mit sich, wie z. B. den Austausch des Harztanks, den Kauf von Isopropylalkohol, Sicherheitsausrüstung und einer UV-Härtungslampe, die sich summieren und den Harzdruck mit der Zeit teurer machen können.

Ist Filament stärker als Harz-3D-Drucke?

Ja, im Allgemeinen sind Filamente, die für den FDM-3D-Druck verwendet werden, haltbarer als normale Harze, die für den Harz-3D-Druck verwendet werden. Dies liegt daran, dass Materialien wie ABS, PLA, PETG, Nylon und Polycarbonat – die häufig im FDM-Druck verwendet werden – eine höhere Zugfestigkeit und Schlagfestigkeit aufweisen. Die Ausnahme bildet zähes Harz, das stärker ist als PETG, ABS und Nylon.

Was ist schneller:Harz-3D-Drucker oder Filament-3D-Drucker?

Der SLA-Harzdruck läuft aufgrund der kleinen Oberfläche der verwendeten Laser normalerweise langsamer als der FDM-Druck. Projektor- und LCD-basierter Druck hingegen kann schneller sein als FDM, da ganze Schichten auf einmal ausgehärtet werden können. Eine eindeutige Antwort darauf zu geben, welche Methode schneller ist, ist eine Herausforderung, da die Geschwindigkeit jeder Methode von einigen Variablen abhängt, einschließlich der verwendeten Einstellungen, Materialien und Bauhöhen. Bei der Entscheidung zwischen Harz und FDM sollte letztendlich der beabsichtigte Anwendungsfall die Entscheidung leiten und nicht nur die Geschwindigkeit allein.

Wer erzeugt die glattesten Oberflächen:Harz-3D-Drucker oder Filament-3D-Drucker?

Im Vergleich zu Filament-3D-Druckern sind Harz-3D-Drucker für ihre glatteren Oberflächen bekannt. Dies liegt daran, dass durch Harzdruck Bilder mit einem hohen Detaillierungsgrad und einer hohen Auflösung erzeugt werden können. Harzdrucker erzeugen unglaublich feine Details und glatte Oberflächen, indem sie ein flüssiges Photopolymer mit Licht aushärten. Im Gegensatz dazu bauen Filamentdrucker das Modell Schicht für Schicht auf, indem sie geschmolzenen Kunststoff extrudieren, was zu einer etwas raueren Oberflächenbeschaffenheit führen kann.

Was ist am kostengünstigsten:Harz-3D-Drucker oder Filament-3D-Drucker?

In den meisten Fällen sind Filament-3D-Drucker wirtschaftlicher als Harz-3D-Drucker, da sie eine größere Vielfalt an Filamenten verwenden können und aus kostengünstigeren Materialien bestehen. Für den Harzdruck sind spezielle flüssige Photopolymere erforderlich, und für die Nachbearbeitung sind in der Regel zusätzliche Werkzeuge und Materialien erforderlich. Darüber hinaus sind bei Harzdruckern im Vergleich zu Filamentdruckern in der Regel die Vorabkosten höher.

Wer macht die stärksten Drucke:Harz-3D-Drucker oder Filament-3D-Drucker?

Die mit Filament-3D-Druckern hergestellten Drucke gelten in der Regel als langlebiger als die mit Harz-3D-Druckern erstellten Drucke. Denn eine Vielzahl von Thermoplasten, darunter ABS und PETG, die über hervorragende Festigkeitseigenschaften verfügen, können mit Filamentdruckern verwendet werden. Andererseits werden in Harzdruckern typischerweise Photopolymerharze verwendet, die empfindlich sein können und eine geringe Schlagfestigkeit aufweisen. Dennoch wird der Harzdruck für die Erstellung komplizierter und sehr detaillierter Modelle bevorzugt, die mit Filamentdruckern möglicherweise nur schwer zu erstellen sind.

Welcher Harz-3D-Drucker und Filament-3D-Drucker ist der beste Einsteiger-3D-Drucker?

Welcher 3D-Drucker das beste Einsteigermodell ist, hängt von den Vorlieben des Nutzers und dem Einsatzzweck des Druckers ab. Bei der Entscheidung zwischen einem Harz-3D-Drucker und einem Filament-3D-Drucker wird aufgrund der geringeren Kosten und der einfachen Handhabung empfohlen, mit einem Filament-3D-Drucker zu beginnen. Der Original Prusa MK3S+ bietet ein luxuriöseres Erlebnis für diejenigen, die bereit sind, mehr Geld auszugeben, während der Creality Ender-3 V2 und der Voxelab Aquila beide großartige, kostengünstige Optionen sind. Der Elegoo Mars 3 ist eine zuverlässige Option mit hochauflösenden und benutzerfreundlichen Funktionen für den Harzdruck.

Häufig gestellte Fragen zum Harz-3D-Druck und Filament-3D-Druck

Kann ich einen Harz-3D-Drucker verwenden, ohne auf halbem Weg zu scheitern?

Ja, Sie können einen Harz-3D-Drucker verwenden, ohne auf halbem Weg zu scheitern, wenn Sie die richtigen Verfahren und Sicherheitsmaßnahmen befolgen. Für den Harz-3D-Druck sind eine ordnungsgemäße Handhabung, Kalibrierung und Wartung des Harzes sowie die entsprechende Sicherheitsausrüstung erforderlich. Fehler während des Druckvorgangs können auch vermieden werden, indem Sie hochwertige Harze verwenden, sicherstellen, dass diese mit Ihrem Drucker kompatibel sind, und eine übermäßige UV-Belastung vermeiden.

Kann ich Filamente wiederverwenden?

Ja, es ist möglich, Filamente für den 3D-Druck wiederzuverwenden, und dies ist eine fantastische Möglichkeit, Plastikmüll zu reduzieren. Recycelte Filamente sind qualitativ genauso gut oder sogar besser als normale Filamente. Sie sind außerdem leichter verfügbar und kostengünstiger. Darüber hinaus sind recycelte Filamente in einer Vielzahl von Materialien erhältlich, beispielsweise aus recyceltem PETG, PLA und ABS, sowie in ungewöhnlichen Farbtönen und neuartigen Materialien. Einige Unternehmen bieten sogar einen Recyclingservice an, bei dem Kunden ihre 3D-Druckabfälle verschicken und eine Gutschrift für den Kauf neuer Filamente erhalten können. Insgesamt ist die Verwendung recycelter Filamente für den 3D-Druck eine nachhaltige und wirtschaftliche Option.

Kann ich einen Harz-3D-Drucker verwenden, ohne auf halbem Weg zu scheitern?

Nein, ein Harz-3D-Drucker kann kein Filament verwenden. Im Gegensatz zu Filament-3D-Druckern, die Objekte Schicht für Schicht aus geschmolzenem Kunststofffilament aufbauen, verwenden Harz-3D-Drucker flüssiges Photopolymerharz, das sich bei Einwirkung von UV-Licht verfestigt. Es besteht keine Kompatibilität zwischen den beiden Druckerkategorien.

Wie Xometry helfen kann

Bei Xometry bieten wir neun verschiedene 3D-Druckverfahren an, darunter FDM und harzbasierte Verfahren wie SLA! Wir haben Dutzende Materialien zur Auswahl, um den individuellen Anforderungen Ihres Projekts gerecht zu werden. Das Beste daran ist, dass wir für alle unsere 3D-Druckverfahren sofortige Angebote anbieten. Sie können damit beginnen, Ihre 3D-CAD-Dateien auf die Xometry Instant Quoting Engine® hochzuladen und noch heute sofortige Preise und Lieferzeiten zu erhalten!

Urheber- und Markenhinweise

1. Autodesk® ist eine eingetragene Marke von Autodesk, Inc. und/oder seinen Tochtergesellschaften und/oder verbundenen Unternehmen in den Vereinigten Staaten.

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Kat de Naoum

Kat de Naoum ist eine Autorin, Autorin, Redakteurin und Inhaltsspezialistin aus Großbritannien mit mehr als 20 Jahren Erfahrung als Autorin. Kat hat Erfahrung als Autorin für verschiedene Fertigungs- und Technikunternehmen und liebt die Welt des Ingenieurwesens. Neben ihrer Tätigkeit als Schriftstellerin war Kat fast zehn Jahre lang als Rechtsanwaltsgehilfin tätig, davon sieben Jahre in der Schiffsfinanzierung. Sie hat für zahlreiche Publikationen geschrieben, sowohl in gedruckter Form als auch online. Kat hat einen BA in englischer Literatur und Philosophie sowie einen MA in kreativem Schreiben von der Kingston University.

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