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FDM oder SLA: Ein Vergleich der beiden Technologien

Auf 15. Dezember 2017 von Moritz M. veröffentlicht
FDM oder SLA

Seit dem Beginn des 3D-Drucks wurden mehrere Technologien entwickelt, um ein digitales Modell in ein physikalisches Modell zu verwandeln. Um das Ziel zu erreichen, hat jede der Technologien seine eigenen Abläufe, Vor- und Nachteile. Außerdem liefert jede Technologie seine speziellen Ergebnisse. Heute haben wir uns dazu entschieden, zwei der bekanntesten Technologien der Branche zu vergleichen und Ihnen bei der Lösung der Frage zu helfen: Was ist besser FDM oder SLA?

Historische Entwicklung

Die erste bekannte Technologie im 3D-Druck war die Stereolithografie, die weltweit unterem ihrem Akronym SLA bekannt ist. Deren ersten Entwicklungen begannen 1986, als Chuck Hull, der Gründer von 3D Systems, das erste kommerzielle Patent für die Photopolymerisation eines Harzes durch Laser anmeldete. Jahre später entstand die DLP-Technologie, basierend auf der gleichen Technik, aber mit Licht, das von einem Projektor erzeugt wurde. Bei der Entwicklung der SLA/DLP-Technologiedrucker ragen Unternehmen wie Formlabs, B9 Creations oder Carbon 3D heraus.

FDM oder SLA

Jahre später, im Jahre 1988, stellte Scott Crump, der Gründer des anderen 3D-Druckgiganten Stratasys, die ersten FDM (Fused Deposition Modeling)- Drucker vor, wobei diese Technologie auch unter der Bezeichnung FFF (Fused Filament Fabrication) oder Schmelzschichtung bekannt ist. Aufgrund der einfachen Handhabung und des im Vergleich zu anderen Technologien niedrigeren Preises greifen Unternehmen wie Ultimaker, Makerbot oder BQ auf diese FDM-Technologien zurück.

FDM oder SLA

Materialien

Wenn es darum geht, über Drucker mit FDM oder SLA Technologie zu sprechen, so ist zunächst einmal zu erwähnen, dass FDM die beliebteste und wirtschaftlichste Technologie ist. In diesem Zusammenhang wurden unzählige Materialien entwickelt, wobei nach wie vor ABS und PLA die gängigsten Materialien sind. Gleichzeitig gibt es auch die Möglichkeit, mit nachhaltigen Materialien, wie Holz-, Kork– oder Kaffeefilamenten zu drucken. Zudem entstehen immer mehr Farben sowie flexiblere Materialien. Der Filamentdurchmesser beträgt 1,75 oder 2,85 mm, yobei einige Marken ihre eigenen Filamente entwickelt haben, die an ihre eigenen Maschinen angepasst sind, wie im Falle von Zortrax.

FDM oder SLA

Ein 3D-Drucker mit SLA-Technologie und Verbrauchsmaterialien

Im Falle der SLA-Technologie werden Harze mit deutlich weniger Farben und zu einem etwas höheren Preis verwendet als dies bei Filamenten für den FDM-Druck der Fall ist. Der Unterschied hierbei ist, dass die Harze untereinander kaum austauschbar sind, da diese von den Herstellern in den meisten Fällen nur für die eigenen Maschinen hergestellt werden. So bietet sich dem Anwender des Form 2 bislang nur die Auswahl zwischen schwarzen, weißen, grauen und transparenten Harzen, wobei das Unternehmen 2018 Farben anbieten möchte.

Druckqualität

Einer der Schlüssel, um beide Technologien miteinander zu vergleichen, ist definitiv die Druckqualität. Bei diesem Kriterium und der Frage, FDM oder SLA, siegt die Stereolithografie. Bei der SLA-Technologie wird die Auflösung der Modelle durch den optischen Punkt des Lasers oder des Projektors bestimmt. Außerdem wird beim Drucken keine Kraft angewendet, da Licht für die Polymerisation verwendet wird, was zu einer deutlich glatteren Oberflächen führt. Hierdurch können Schichtdicken zwischen 0,05 bis 0,01 mm erreicht werden.

FDM oder SLA

EIn Modell mit SLA geschaffen

Im Fall der FDM-Technologie hängt die Auflösung direkt mit der Größe der Extrusionsdüse und der Präzision der Bewegungen des Extruders (X / Y-Achse) zusammen, so dass es äußerst wichtig ist, die Maschine korrekt zu kalibrieren. Vielfach variiert die Qualität auch in Abhängigkeit von der Maschine, ihrer Präzision und der Nachgiebigkeit des Druckens, da das Gewicht der oberen Schichten die unteren verdrängen kann, wodurch die Qualität verringert wird. Die Schichtdicke eines FDM-Druckers reicht von 0,5 bis 0,127 mm.

FDM oder SLA

Mit FDM geschaffene Modelle

Nachbearbeitung

Wenn unser 3D-Drucker ihre Arbeit beendet haben, heißt das noch lange nicht, dass wir fertig sind. Alle 3D-Drucktechnologien benötigen eine Nachbearbeitung, wobei dies von der Entfernung des Objektes aus dem Drucker über eine kleine Reinigung bis hin zu mehreren Arbeitsstunden reichen kann.

Im Fall der FDM-Technologie ist die Nachbearbeitung relativ einfach: Entfernen Sie das Supportmaterial, falls Sie eines verwendet haben und entfernen Sie überschüssiges Plastik mit einem einfachen Werkzeug. Wenn Sie ein besseres Finish wünschen, können Sie Schleifen oder auf Polysher von Polymaker zurückgreifen.

FDM oder SLA

Schmuck, der mithilfe von SLA gedruckt wurde

Wenn Sie sich entschieden haben, mit der SLA-Technologie zu drucken, werden Sie feststellen, dass es hier etwas länger dauern kann. Angefangen beim Entfernen des Modells, das etwas komplizierter sein kann als bei einem FDM-Drucker, da die Harzreste diesen Prozess etwas behindern können. Wenn wir das Modell haben, müssen wir die Rückstände des Harzes entfernen, indem wir unser Modelle in ein Bad aus Isopropylalkohol legen. Hierzu müssen Handschuhe getragen werden, um sich zu schützen. Nach dem Reinigen des Modells kann das Entfernen der Stützen manuell oder mit Hilfe einfacher Werkzeuge erfolgen.

Preise auf dem Markt

Einer der großen Unterschiede zwischen den FDM- oder SLA-Maschinen sind die Preisunterschiede zwischen den 3D-Druckern und den Verbrauchsmaterialien. Im Fall einer FDM-Maschine können Sie presiwerte 3D-Drucker für etwa 200 € finden und gleichzeitig für das Filament 20 € pro Kilo ausgeben, wobei der Preis steigt, wenn Sie etwas Spezielles suchen.

FDM oder SLA

Modelle mit aktuellen Farben im Bereich der Stereolithografie

Bei Stereolithographie-Maschinen kann der Preis bei 3.000 € beginnen und bei den Harzen bei etwa 70 €, wobei nach mehreren Drucke das Harz ausgetauscht werden muss. Derzeit arbeiten viele Unternehmen daran, das Angebot an Druckern zu erhöhen um den Preis für die Maschinen zu senken.

Verwendung der Technologien

Aufgrund des Preis- und Qualitätsunterschieds der beiden Technologien konzentrieren sich deren Verwendung jeweils auf bestimmte Bereiche. Im Falle von FDM kommt diese Technologie insbesondere beim Rapid Prototyping,  der Herstellung kostengünstiger Modelle, bei Experimenten im Bereich des 3D-Drucks, im Bereich der Bildung sowie bei der Entwicklung von Modellen zum Einsatz, bei denen die Qualität nicht ausschlaggebend ist. Trotzdem verbessert sich diese Technologie von Tag zu Tag ihre Qualität, sodass vielleicht in Zukunft damit auch Endprodukte hergestellt werden können.

Die Stereolithographie, die eine bessere Druckqualität bietet, wird wegen der Möglichkeit der Verwendung von gießbaren Harzen in der Schmuckindustrie oder im Bereich der Kunst eingesetzt. Zu beachten ist allerdings, dass die damit gefertigten Objekte nicht unbedingt starkem Licht oder größeren Temperaturveränderungen ausgesetzt werden. Zudem finden Sie diese Technologie auch im Bereich Dental aufgrund der Detaillierungsgrades.

FDM oder SLA

Die Hersteller von Schmuck profitieren besonders von der SLA-Technologie

FDM oder SLA: Vor- und Nachteile

FDM -Vorteile

  • Die am weitesten verbreitete Desktop-Technologie in der Branche
  • Einfache Handhabung und Verwendung
  • Die Preise für 3D-Drucker sind mit Preisen ab etwa 200€ deutlich günstiger

FDM – Nachteile

  • Sorgfältige Kalibrierung notwendig, um Modelle mit Qualität zu erhalten
  • Druckdetails sind normalerweise geringer als bei den anderen Technologien
FDM oder SLA

Kleine Roboter, die mithilfe von FDM entstanden

SLA – Vorteile

  • Aufgrund der Qualität seiner Modelle kann diese Technologie in mehreren Sektoren eingesetzt werden
  • Die verschiedenen Arten von Harzen ermöglichen es, Modelle mit unterschiedlichen Eigenschaften zu erzeugen
  • Die Modelle, die mit dieser Technik geschaffen werden, bieten eine größere Präzision

SLA – Nachteile

  • Die Preise von 3D-Druckern sind verhältnismäßig hoch
  • Sie benötigen bestimmte technische Kenntnisse für den korrekten Umgang mit den Maschinen

Bevorzugen Sie FDM oder SLA und warum?

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