3D-Druck hat in den letzten Jahren einen beeindruckenden Aufstieg erlebt und wird heute für alles Mögliche verwendet – von einfachen Prototypen bis hin zu komplexen, funktionalen Bauteilen. Mit unserem 3D Druck Service in Hamburg sind wir täglich in Berührung mit unterschiedlichsten Produktionsverfahren im Bereich 3D Druck. Doch bei der Vielzahl an 3D-Druckverfahren stellt sich oft die Frage: Welches Verfahren passt zu meinem Projekt? Solltest du dich für FDM, SLA oder SLS entscheiden? Jedes dieser Verfahren hat seine eigenen Stärken und Schwächen, und der richtige Druckprozess hängt stark von den spezifischen Anforderungen deines Projekts ab.
In diesem Artikel stellen wir dir die drei gängigsten 3D-Druckverfahren vor und helfen dir, das passende Verfahren für dein Vorhaben auszuwählen.
Was sind die wichtigsten 3D-Druckverfahren?
Die drei am weitesten verbreiteten Verfahren sind FDM (Fused Deposition Modeling), SLA (Stereolithografie) und SLS (Selektives Lasersintern). Jedes dieser Verfahren nutzt unterschiedliche Technologien, um ein 3D-Objekt zu erstellen. Doch auch wenn sie das gleiche Ziel haben, nämlich die Herstellung eines dreidimensionalen Objekts aus digitalen Daten, variieren sie stark in der Art und Weise, wie sie das erreichen.
FDM (Fused Deposition Modeling) – Der preisgünstige Klassiker
FDM ist das häufigste 3D-Druckverfahren und wohl auch das bekannteste. Es wird vor allem im Prototyping und für funktionale Bauteile verwendet. Bei diesem Verfahren wird ein thermoplastisches Filament (meistens PLA, ABS oder PETG) durch eine beheizte Düse extrudiert und Schicht für Schicht aufgetragen, bis das Objekt vollständig aufgebaut ist.
Vorteile von FDM:
- Kosten:
FDM ist das günstigste 3D-Druckverfahren, sowohl in Bezug auf das Gerät als auch auf die Materialien. Daher eignet es sich hervorragend für kostengünstige Prototypen oder einfache Funktionsbauteile. - Materialvielfalt:
Es gibt eine breite Auswahl an Materialien, die in FDM-Druckern verwendet werden können, darunter PLA, ABS, PETG und viele spezialisierte Filamente wie TPU (flexibel), Carbonfaser-gefüllte Filamente oder Nylon. - Verfügbarkeit:
FDM-Drucker sind weit verbreitet und relativ einfach zu bedienen. Das bedeutet, dass du schnell Zugang zu einem Gerät hast, um deinen Druckauftrag zu realisieren. - Robustheit:
FDM-Drucke sind robust und eignen sich gut für funktionale Teile, die mechanischen Belastungen ausgesetzt sind.
Nachteile von FDM:
- Oberflächenqualität:
Die Druckergebnisse können je nach Auflösung des Druckers und Qualität des Filaments variieren. FDM-Drucke weisen oft sichtbare Schichten auf und sind in der Regel nicht so glatt wie die von SLA oder SLS gedruckten Objekte. - Geringe Detailgenauigkeit:
FDM ist nicht ideal für feinste Details. Wenn dein Projekt sehr präzise Formen oder feine Details erfordert, ist FDM möglicherweise nicht die beste Wahl.
Typische Anwendungen von FDM:
- Prototypen: FDM eignet sich hervorragend für schnelle, günstige Prototypen, die getestet und weiterentwickelt werden können.
- Technische Bauteile: Teile, die mechanischen Belastungen standhalten müssen, wie Zahnräder, Halterungen oder Gehäuse.
- Produktdesign: Zum schnellen Überprüfen von Form und Funktion eines Designs.
SLA (Stereolithografie) – Präzision für komplexe Details
SLA ist ein Verfahren, das flüssiges Harz verwendet, das durch UV-Licht ausgehärtet wird. Dabei wird Schicht für Schicht das Harz aufgetragen und durch einen Laser (oder eine Projektorquelle) gehärtet, um die gewünschte Form zu erhalten. Das SLA-Verfahren wird oft als eines der präzisesten 3D-Druckverfahren betrachtet.
Vorteile von SLA:
- Extrem hohe Präzision:
SLA ist bekannt für seine außergewöhnlich hohe Detailgenauigkeit und die Fähigkeit, feine Strukturen mit einer Auflösung im Mikrometerbereich zu drucken. Das Verfahren eignet sich hervorragend für Objekte mit kleinen Details oder filigranen Strukturen. - Glatte Oberflächen:
SLA-Drucke haben in der Regel eine glatte Oberfläche und benötigen weniger Nachbearbeitung als FDM-Drucke. Dadurch eignet sich SLA besonders für Modelle, bei denen das Aussehen entscheidend ist. - Komplexe Geometrien:
SLA ermöglicht das Drucken von sehr komplexen Geometrien, die mit anderen Verfahren nur schwer oder gar nicht zu realisieren wären.
Nachteile von SLA:
- Kosten:
SLA-Drucker und Harze sind teurer als FDM-Drucker und -Materialien. Auch die Nachbearbeitung, wie das Entfernen von Stützstrukturen und das Aushärten des Harzes, kann zusätzlichen Aufwand erfordern. - Zerbrechlichkeit:
SLA-Drucke sind oft spröder als FDM-Drucke, was sie für funktionale Bauteile weniger geeignet macht. Das Verfahren eignet sich besser für ästhetische Modelle. - Begrenzte Materialauswahl:
SLA bietet eine begrenzte Auswahl an Materialien im Vergleich zu FDM. Die meisten Harze sind entweder spröde oder erfordern spezielle Nachbearbeitungsschritte.
Typische Anwendungen von SLA:
- Schmuckprototypen: Durch die hohe Detailgenauigkeit eignet sich SLA hervorragend für die Herstellung von Schmuckmodellen.
- Miniaturen: Ob Actionfiguren, Modelle für den 3D-Druck im Modellbau oder für den 3D-Druck von Figuren, SLA liefert feine Details.
- Medizinische Modelle: Das Verfahren wird auch in der Zahnmedizin und der Implantatproduktion genutzt, um hochpräzise Modelle von Körperteilen zu erstellen.
SLS (Selektives Lasersintern) – Für komplexe und funktionale Bauteile
SLS verwendet ein Pulvermaterial, das durch einen Laser schichtweise verschmolzen wird. Der Laserstrahl verschmilzt das Pulver an den gewünschten Stellen, und das umgebende Pulver stützt das Objekt während des Druckvorgangs. Das Verfahren ermöglicht die Herstellung von sehr robusten Bauteilen ohne zusätzliche Stützstrukturen.
Vorteile von SLS:
- Komplexe Geometrien:
SLS ermöglicht es, auch komplexe und bewegliche Teile in einem einzigen Druckvorgang zu fertigen – ohne die Notwendigkeit für Stützstrukturen. Das macht es ideal für komplexe mechanische Teile. - Hochbelastbare Teile:
Die Teile, die mit SLS gedruckt werden, sind robust, stabil und für funktionale Anwendungen geeignet. Sie eignen sich ideal für Prototypen, die stark beansprucht werden. - Vielseitigkeit:
SLS kann mit einer Vielzahl von Materialien arbeiten, darunter Nylon, Metallpulver und sogar gummierte Materialien. Dies ermöglicht die Herstellung von funktionalen Bauteilen und sogar Kleinserien.
Nachteile von SLS:
- Hohe Kosten:
SLS-Drucker und Materialien sind deutlich teurer als FDM und SLA. Aufgrund der komplexen Technologie und der Materialkosten ist SLS vor allem für größere Aufträge oder spezialisierte Projekte geeignet. - Raue Oberfläche:
SLS-Drucke haben oft eine raue Oberfläche, die nachbearbeitet werden muss, um eine glattere Textur zu erreichen. Dies erfordert zusätzlichen Aufwand.
Typische Anwendungen von SLS:
- Funktionsprototypen: Teile, die tatsächlichen mechanischen Belastungen ausgesetzt sind, wie Zahnräder, Halterungen oder mechanische Bauteile.
- Kleinserienproduktion: SLS ist besonders gut geeignet für die Fertigung kleiner Stückzahlen von funktionalen Bauteilen, bei denen klassische Fertigungstechniken wie Spritzguss zu teuer oder zu zeitaufwendig wären.
- Komplexe Bauteile: Für Projekte, die hochkomplexe Geometrien oder interne Strukturen erfordern, ist SLS die ideale Wahl.
Welches 3D-Druckverfahren ist das richtige für mein Projekt?
Die Wahl des richtigen 3D-Druckverfahrens hängt von mehreren Faktoren ab: der Komplexität des Designs, der benötigten Präzision, der Materialwahl und dem Budget.
| Verfahren | Beste Wahl für | Vorteile | Nachteile |
|---|---|---|---|
| FDM | Günstige Prototypen, funktionale Teile | Günstig, stabil, vielseitig | Geringe Präzision, sichtbare Schichten |
| SLA | Feine Details, ästhetische Modelle | Hohe Präzision, glatte Oberfläche | Zerbrechlich, teuer |
| SLS | Komplexe, funktionale Bauteile | Sehr robust, keine Stützstrukturen | Teuer, raue Oberfläche |
Fazit: Das passende Verfahren für dein Projekt
Die Wahl des 3D-Druckverfahrens hängt von deinen individuellen Anforderungen ab. Wenn du nach einem kostengünstigen, funktionalen Prototypen suchst, ist FDM eine ausgezeichnete Wahl. SLA ist ideal für Modelle, die höchste Detailgenauigkeit und eine glänzende Oberfläche erfordern. Und wenn du funktionale, komplexe Teile ohne Stützstrukturen benötigst, ist SLS die richtige Wahl.
Hast du Fragen oder brauchst du Unterstützung bei deinem 3D-Druckprojekt?
Kontaktiere uns gerne, und wir helfen dir dabei, das passende Verfahren für dein Projekt zu finden.