Prototyping mit SLA vs. FDM

Die besten Teile werden nicht zufällig hergestellt – sie sind das Ergebnis stundenlanger Tests und Verfeinerung von Designs, bevor die Produktion überhaupt beginnt. Das Prototyping spielt eine Schlüsselrolle im Produktdesignprozess und hilft Ingenieuren dabei, potenzielle Fehler oder Probleme im Design eines Teils frühzeitig zu erkennen. Mit diesen Informationen können Produktteams kostspielige und zeitaufwändige Konstruktionsüberarbeitungen vermeiden und gleichzeitig die Qualität des endgültigen Teils verbessern.

Das Aufkommen von 3D-Drucktechnologien ermöglichte ein schnelleres Prototyping, das kostengünstiger und genauer ist. Zwei der gebräuchlichsten – und effektivsten – additiven Fertigungsmethoden für das Prototyping sind Fused Deposition Modeling (FDM) und Stereolithographie (SLA), die Produktteams jeweils einzigartige Vorteile und ideale Anwendungsfälle bieten.

Wichtige Überlegungen zum Fused Deposition Modeling (FDM)

FDM, die gebräuchlichste Methode des 3D-Drucks, verwendet eine beheizte Düse, um Linien aus geschmolzenen thermoplastischen Filamenten zu drucken, wodurch ein Teil Materialschicht für Schicht entsteht. Die niedrigen Materialkosten und die Geschwindigkeit der automatisierten Produktion machen das Verfahren ideal für die Erstellung von Proof-of-Concept-Modellen und das schnelle Prototyping großer, einfacher Teile.

Eine wesentliche Einschränkung von FDM besteht darin, dass die Teileauflösung teilweise durch die Größe der Extrusionsdüse bestimmt wird. Dieser Extrusionsprozess führt aufgrund der abgerundeten Kanten des extrudierten Materials zu sichtbaren Lücken um den Umfang jeder Schicht. Dieser Prozess führt auch zu anisotropen mechanischen Eigenschaften, da die Bindung zwischen den Schichten von Natur aus schwächer ist als das Grundmaterial selbst. Daher ist FDM im Allgemeinen nicht ideal für die Herstellung von Teilen mit komplizierten Details oder glatten Oberflächen.

Einfache, nicht unterstützte FDM-Drucke erfordern oft wenig bis gar keine Nachbearbeitung. Aufgrund der geringeren Oberflächenauflösung, die durch FDM erforderlich ist, müssen unterstützte Teile oder Prototypen, die eine Oberflächenbeschaffenheit aufweisen, jedoch manuell nachbearbeitet werden, was sowohl die Kosten als auch die Produktionszeit erhöht.

Schlüsselüberlegungen zur Stereolithographie (SLA)

SLA hingegen verwendet einen Laser, um flüssiges Harz zu härten und zu Kunststoffformen zu härten. Dieser als Photopolymerisation bezeichnete Prozess ist eine der ältesten Formen der 3D-Drucktechnologie. FDM-Prozesse beruhen auf einer mechanischen Verbindung zwischen Schichten nach dem Schmelzen und Erstarren des Filaments.

Die Präzision der Laserhärtung bietet erhebliche Vorteile. Der Prozess ermöglicht nicht nur die Integration komplizierterer Details und Merkmale in das Teiledesign; Außerdem können Hersteller präzisere und akkuratere Teile mit glatten, hochwertigen Oberflächen zuverlässiger und konsistenter produzieren. Darüber hinaus sind SLA-gedruckte Teile weniger anfällig für Wärmeausdehnung oder -kontraktion während und nach der Produktion, da sie sich auf die Photopolymerisation statt auf einen primär thermischen Prozess verlassen.

SLA-Harze können eine Vielzahl unterschiedlicher mechanischer, physikalischer und thermischer Eigenschaften bieten, die mit vielen häufig verwendeten industriellen Thermoplasten vergleichbar sind, wodurch sich das Verfahren gut für die Herstellung von Funktionsprototypen eignet, die die gewünschten Materialeigenschaften testen oder demonstrieren. SLA-gedruckte Teile sind jedoch tendenziell empfindlich gegenüber UV-Licht und benötigen Stabilisatoren, wenn sie in Anwendungen verwendet werden, in denen sie den Elementen ausgesetzt sind.

Entdecken Sie den für bestimmte Prototypen am besten geeigneten Herstellungsprozess

Das ideale 3D-Druckverfahren für das Prototyping hängt von einer Reihe von Faktoren ab. Wenn Auflösung, Genauigkeit und Oberflächenbeschaffenheit sehr wichtig sind – oder wenn Produktteams voll funktionsfähige Prototypen erstellen möchten – dann ist SLA wahrscheinlich die beste Wahl. Wenn Teams jedoch einen schnellen und kostengünstigen Proof-of-Concept erstellen möchten, ist der FDM-Druck wahrscheinlich die wirtschaftlichere Option.

Die Partnerschaft mit einem On-Demand-Digitalhersteller wie Fast Radius optimiert den Produktentwicklungsprozess. Unser Team aus erfahrenen Designern, Ingenieuren, Technologen und Beratern bringt jahrzehntelange Erfahrung in jedes Projekt ein und arbeitet eng mit Kunden zusammen, um das Teiledesign zu verfeinern, schnell und effektiv Prototypen zu erstellen, Teile in kundenspezifischen Mengen herzustellen und sicherzustellen, dass Aufträge termingerecht erfüllt werden.