FDM vs. MJF:Klarer 3D-Druck-Vergleich – Methoden, Vorteile und Einschränkungen

FDM, was für Fused Deposition Modeling steht, und MJF, eine Abkürzung für Multi-Jet Fusion, sind beide Arten des 3D-Drucks, unterscheiden sich jedoch in einigen Punkten. In diesem Artikel erfahren wir etwas mehr über sie, vergleichen ihre Vor- und Nachteile und beantworten einige häufig gestellte Fragen.

FDM-Definition und Vergleich mit MJF

Das Fused Deposition Modeling wurde ursprünglich 1988 von Scott Crump entwickelt und kommerziell verfügbar gemacht und ist heute eine der beliebtesten Methoden des 3D-Drucks. Dabei wird ein dünnes thermoplastisches Filament durch eine beheizte Düse gepumpt und Schicht für Schicht aufgetragen, um das Teil herzustellen. Es ist im Vergleich zum MJF-Druck, der in industriellen Umgebungen beliebter ist, relativ günstig und in der Regel einfacher zu bekommen. 

Das Schöne an FDM-Druckern ist, dass sie mit Filamenten verschiedener Hersteller kompatibel sind, MJF-Drucker sind jedoch auf Materialien von HP beschränkt. FDM hat auch einige Nachteile, insbesondere im Vergleich zu MJF, auf die wir später noch eingehen werden. Erstens werden Teile mit einer minderwertigen Oberflächenbeschaffenheit hergestellt. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass FDM-gedruckte Teile dazu neigen, anisotrop zu sein, was bedeutet, dass sie aufgrund der schlechten Zwischenschichtbindung nicht so stark in Z-Richtung sind. Wir haben einen Artikel über FDM-3D-Druck, den Sie für weitere Informationen lesen sollten. Dies ist ein Bild eines Teils, das mit FDM-Druck hergestellt wurde:

Was sind die Vorteile von FDM im Vergleich zu MJF?

Nachfolgend sind einige wichtige Vorteile von FDM gegenüber MJF aufgeführt:

• FDM-Drucker sind deutlich günstiger als MJF-Drucker
• FDM-Drucker können Materialien von mehreren verschiedenen Lieferanten verwenden. MJF-Materialien hingegen können nur bei HP (Hewlett Packard) gekauft werden.

Was sind die Nachteile von FDM im Vergleich zu MJF?

Nachfolgend sind einige wesentliche Nachteile von FDM gegenüber MJF aufgeführt:

• FDM-Drucker produzieren Teile mit schlechter Oberflächengüte 
• FDM-gedruckte Teile haben anisotrope Materialeigenschaften in Z-Richtung. Dies ist auf eine schlechte Zwischenschichtbindung zurückzuführen.

MJF-Definition und Vergleich mit FDM

Multi-Jet-Fusion ist eine weitere Art des 3D-Drucks, die 2016 von der Firma HP entwickelt wurde. Sie unterscheidet sich deutlich von FDM, da mehrere Schritte erforderlich sind, bevor ein Teil fertig ist. Der erste Schritt besteht darin, eine dünne Pulverschicht auf das Druckbett aufzutragen und es auf knapp unter seine Sintertemperatur zu erhitzen. Der nächste Schritt besteht darin, dem Pulver ein Schmelzmittel hinzuzufügen, das dem Querschnitt des Teils entspricht. Anschließend wird den Außenkanten ein Detaillierungsmittel hinzugefügt, damit sie schärfer und klarer wirken. 

Anschließend wird eine Wärmequelle über den Kunststoff geleitet, die die Partikel dort zusammensintert, wo sich das Schmelzmittel befindet. Es ist ziemlich klar, dass MJF fortschrittlicher ist als Methoden wie FDM, und deshalb wird es häufig in großen Produktionen eingesetzt. MJF hat im Vergleich zu FDM einige weitere Vorteile, unter anderem, dass die Teile sehr präzise und schneller hergestellt werden, und das liegt zum Teil daran, dass Sie mehr als ein Teil gleichzeitig drucken können. Außerdem sind MJF-Teile im Gegensatz zu FDM isotrop, was ihre mechanischen Eigenschaften unabhängig von der Richtung einheitlich macht. 

Auf der anderen Seite gehören MJF-Drucker jedoch zu den teuersten Arten von 3D-Druckern, die heute erhältlich sind – viel teurer als die fortschrittlichsten FDM-Drucker. Außerdem verfügen sie nur über eine sehr begrenzte Anzahl an Farboptionen und können nur schwarz eingefärbt werden, wohingegen FDM-Drucker in vielen verschiedenen Farben drucken können. Sie können unseren Artikel über MJF lesen, um mehr darüber zu erfahren. Das folgende Bild zeigt ein Teil, das mit einem MJF-Drucker gedruckt wurde:

FDM vs. MJF:Technologievergleich

FDM- und MJF-Technologien sind sehr unterschiedlich. Die erste FDM-Maschine wurde in den 1980er Jahren entwickelt und die grundlegende Technologie hat sich nicht verändert. MJF-Drucker wurden 2016 entwickelt und nutzen einige fortschrittliche Techniken. FDM-Drucker extrudieren einfach einen geschmolzenen Thermoplast auf die Bauplatte. MJF hingegen nutzt einen mehrstufigen Prozess, bei dem zunächst eine dünne Schicht Kunststoffpulver aufgetragen wird. Anschließend wird ein Detail- und Fixiermittel aufgetragen. Schließlich verschmilzt eine Wärmequelle das Material miteinander. 

FDM vs. MJF:Materialvergleich

FDM-Drucker können eine breite Palette starrer und flexibler mehrfarbiger Thermoplaste verwenden. Ein MJF-Drucker hingegen kann nur eine Handvoll Materialien wie Nylon, Polypropylen und TPU (Thermoplastisches Polyurethan) verwenden. Es ist zu beachten, dass MJF stärkere Teile produzieren kann als FDM-Drucker.  

FDM vs. MJF:Vergleich der Produktanwendungen

FDM-gedruckte Teile können für eine Vielzahl von Anwendungen erfolgreich eingesetzt werden. Beispiele hierfür sind funktionale und visuelle Prototypen sowie begrenzte Produktionsläufe mechanischer Komponenten. MJF-Teile sind stärker und robuster als FDM-Äquivalente. Diese Artikel können für Funktionsteile in kleinen Stückzahlen als Alternative zum Spritzgießen verwendet werden, das oft zu teuer ist, um geringe Produktionsmengen zu rechtfertigen. 

FDM vs. MJF:Vergleich des Druckvolumens

FDM-Drucker können ein viel größeres Bauvolumen haben als MJF-Drucker. Allerdings ist zu beachten, dass MJF-Drucker das verfügbare Druckvolumen effizienter nutzen. Dies kann durch effizientes Stapeln von Teilen innerhalb des gesamten Volumens erreicht werden. 

FDM vs. MJF:Vergleich der Oberflächenbeschaffenheit

FDM-Teile weisen eine schlechte Oberflächengüte auf und erfordern eine Nachbearbeitung, um diese zu verbessern. MJF-Teile haben eine leicht raue, matte Oberfläche, die wie ein Sandgussteil aussieht. MJF-Teile können mit einem schwarzen Farbstoff eingefärbt werden, um ein gleichmäßiges Finish zu erzielen, da die Teile mit einer ungleichmäßigen grauen Farbe aus dem Drucker kommen. 

FDM vs. MJF:Kostenvergleich

MJF-Drucker sind eine industrielle Fertigungslösung und daher um Größenordnungen teurer als selbst der leistungsfähigste FDM-Drucker. Ein FDM-Drucker der Spitzenklasse kann etwa 6.950 US-Dollar kosten, während MJF-Drucker bei 270.000 US-Dollar beginnen.

Was sind die gegenseitigen Alternativen zu FDM und MJF?

Trotz der Vorteile von FDM und MJF gibt es alternative Technologien, die ähnliche Ergebnisse erzielen können:

• Polyjet: Beim Polyjet-Druck werden Photopolymertropfen auf eine Bauplatte gesprüht. Anschließend wird UV-Licht über diese Tröpfchen geleitet, um die Schicht zu verfestigen. Die nächste Schicht wird dann auf die vorherige aufgetragen, bis das Teil fertig ist. Polyjet-Drucker haben eine extrem hohe Auflösung. Sie können Teile aus vielen verschiedenen Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften und Farben im selben Teil drucken. MJF-Drucker verwenden flüssige Photopolymere anstelle von pulverförmigen Ausgangsmaterialien. Ein Tintenstrahlkopf trägt diese Photopolymertröpfchen auf, ähnlich wie der MJF-Drucker seine Fixier- und Detaillierungsmittel aufträgt.  

Was sind die Ähnlichkeiten zwischen FDM und MJF?

Nachfolgend sind einige der Ähnlichkeiten zwischen FDM und MJF aufgeführt.

• Sowohl MJF als auch FDM können nur Kunststoffteile herstellen. Spezielle FDM-Filamente bestehen jedoch aus einem Metallpulver in einer Polymermatrix, das in einem Ofen nachbearbeitet werden muss, um ein echtes Metallteil zu erhalten.
• Sowohl MJF als auch FDM verwenden Hitze, um Kunststoff miteinander zu verbinden und so endgültige Teile herzustellen

Was sind die anderen Vergleiche für FDM neben MJF?

Nachfolgend sind die Vergleiche für FDM neben MJF aufgeführt

• FDM vs. SLS: Beim selektiven Lasersintern werden auch Teile aus Thermoplasten mittels Hitze hergestellt. SLS druckt fast ausschließlich in Polyamiden, wohingegen FDM eine viel größere Auswahl an Materialoptionen bietet. SLS schmilzt den Kunststoff auch mit einem Laser statt mit einer beheizten Düse. SLS-Drucker können im Vergleich zu FDM-Druckern Teile mit viel höherer Qualität produzieren. Weitere Informationen finden Sie in unserem vollständigen Leitfaden zu SLS vs. FDM.

Was sind die anderen Vergleiche für MJF neben FDM?

Unten sind die Vergleiche für MJF neben FDM aufgeführt

• MJF vs. SLA: Stereolithographie ist ein Druckverfahren, bei dem auch eine UV-Lichtquelle zur Polymerisation eines Photopolymers verwendet wird. SLA kann im Vergleich zu Teilen, die mit MJF hergestellt wurden, Teile mit einer höheren Oberflächenqualität herstellen.

FDM vs. MJF – Häufig gestellte Fragen

Was ist der Unterschied bei den verwendeten Materialien?

FDM-Drucker können mit einer ganzen Reihe von Materialien arbeiten, darunter sowohl starre als auch flexible Thermoplaste in verschiedenen Farben. MJF-Drucker hingegen sind auf Materialien wie Nylon, Polypropylen und thermoplastisches Polyurethan beschränkt, können aber stärkere Drucke erzeugen als FDM-Drucker.

Was ist der Unterschied in der Art und Weise, wie die Produkte verwendet werden?

Mit einem FDM-Drucker hergestellte Teile können sehr vielseitig sein, sodass sie beispielsweise für funktionale und visuelle Prototypen sowie mechanische Komponenten in begrenzten Produktionsläufen verwendet werden können. MJF-Teile sind in der Regel stärker und widerstandsfähiger und eignen sich daher hervorragend für Funktionsteile in kleinen Stückzahlen als Alternative zum Spritzguss, der bei kleinen Produktionsmengen viel teurer ist.

Wie viel teurer ist MJF?

Nun, Sie können einen FDM-Drucker der Spitzenklasse für etwa 7.000 US-Dollar kaufen, aber MJF-Drucker beginnen normalerweise bei 270.000 US-Dollar. Die Antwort ist schmerzlich offensichtlich. Wenn Sie jedoch FDM- oder MJF-Teile drucken müssen, können Sie noch heute unsere Online-Angebotsmaschine nutzen und diese direkt von Xometry beziehen!

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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