{"id":28222,"date":"2021-04-08T14:00:45","date_gmt":"2021-04-08T12:00:45","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=28222"},"modified":"2021-04-09T12:07:22","modified_gmt":"2021-04-09T10:07:22","slug":"sla-vs-dlp-3d-druck-080420211","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/sla-vs-dlp-3d-druck-080420211\/","title":{"rendered":"SLA vs DLP: Ein Vergleich der beiden Technologien"},"content":{"rendered":"

Seit Charles Hulls Erfindung der Stereolithografie (SLA)<\/a> im Jahr 1984 sind zahlreiche weitere Technologien wie z. B. FDM, SLS, MJF usw. entstanden. Einige leiten sich sogar vom SLA-Verfahren ab – darunter auch das Digital Light Processing (DLP). Wie Sie vermutlich wissen, eignet sich jedes Verfahren f\u00fcr unterschiedliche Branchen und Anwendungen. In diesem Artikel werden wir Ihnen die spezifischen Charakteristika der SLA- und DLP-Technologien vorstellen und diese miteinander vergleichen. Und obwohl die beiden Technologien viele Gemeinsamkeiten haben, gibt es doch einige bemerkenswerte Unterschiede. Wie funktionieren die Technologien? Welche Materialien k\u00f6nnen verwendet werden? Wer sind die wichtigsten Hersteller? Wir haben die wichtigsten Merkmale f\u00fcr Sie zusammengefasst!<\/p>\n

SLA und DLP – Technologie<\/h3>\n

Obwohl die SLA- und DLP-Druckverfahren einige Unterschiede aufweisen, bestehen auch viele \u00c4hnlichkeiten zwischen beiden. Beispielsweise werden in beiden Verfahren fl\u00fcssige Photopolymere durch eine Lichtquelle ausgeh\u00e4rtet. Beide nutzen Harz, sogenanntes Resin, als Filament und eignen sich f\u00fcr den Druck kleiner, fein detaillierter Modelle. Die Verfahren sind mit weichen oder harten Materialien kompatibel und k\u00f6nnen etwa Verbundwerkstoffe<\/a>, z. B. gef\u00fcllt mit Glas oder Keramik, drucken. Es gilt zu beachten, dass die gedruckten Teile relativ zerbrechlich sein k\u00f6nnen und sich bei zu viel Sonneneinstrahlung zersetzen beziehungsweise verformen k\u00f6nnen.<\/p>\n

Die Stereolithografie war die erste 3D-Drucktechnologie, die 1984 entwickelt wurde, und gilt bis heute als eines der pr\u00e4zisesten 3D-Druckverfahren auf dem Markt. Das SLA-Verfahren nutzt einen Laser als Lichtquelle. Der Laserstrahl tastet die sich auf der horizontalen Achse bewegende Harzschale ab und verfestigt das Material Schicht f\u00fcr Schicht. Heutzutage gibt es dabei zwei Arten von Maschinen: Solche, bei denen der Laser von oben nach unten wirkt, mit einer Plattform, welche sich mit jeder neuen Schicht nach unten bewegt; und solche, bei denen der Laser von unten nach oben wirkt, mit einer Plattform, welche sich schrittweise nach oben bewegt. Mit SLA lassen sich glatte Oberfl\u00e4chen und eine Schichtdicke zwischen 0,05 und 0,01<\/strong> mm<\/strong> erzielen, sodass Objekte mit extrem d\u00fcnnen Schichten gedruckt werden k\u00f6nnen.<\/p>

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In beiden Verfahren wird Fl\u00fcssigharz verwendet.<\/p><\/div>\n

Das Digital Light Processing (DLP) stammt aus der Bildprojektionstechnik (entstanden in den 1980er Jahren) und verwendet im Gegensatz zu SLA einen Projektor als Lichtquelle. Auf diese Weise wird die gesamte Harzschale durch eine einzige Projektion beleuchtet. Das Herzst\u00fcck dieses Prozesses bildet eine digitale Mikrospiegelvorrichtung (DMD), welche sich zwischen dem Projektor und dem Harz befindet. Diese besteht aus mehreren, einzeln gesteuerten und aktivierten, mikroskopischen Spiegeln: Diese werden genutzt, um das Licht in Richtung des Harzes zu reflektieren, was dazu f\u00fchrt, das dieses photopolymerisiert wird. Damit wird eine Art Maske erzeugt, welche das Harz entsprechend dem gew\u00fcnschten Modell Schicht f\u00fcr Schicht h\u00e4rtet<\/strong>. Einige 3D-Drucker haben DMD inzwischen durch einen LCD-Bildschirm ersetzt, was den Preis der Maschinen erheblich senkt. Diese Technologie werden wir in diesem Artikel jedoch nicht n\u00e4her bestimmen.<\/p>\n

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Erkl\u00e4rung der beiden Druckprozesse: SLA und DLP (Quellen: 3D Hubs \/ bitfab)<\/p><\/div>\n

Das DLP-Verfahren ist daf\u00fcr bekannt, schneller<\/strong> als die Stereolithographie drucken zu k\u00f6nnen, weil DLP nicht Punkt f\u00fcr Punkt arbeitet, sondern eine gesamte Schicht auf einmal aush\u00e4rtet. DLP-Drucker sind aufgrund des Projektors jedoch gr\u00f6\u00dfer und auch die Harzschale ist meist flacher als jene, die beim SLA-Verfahren verwendet werden.<\/p>\n

Ein weiterer Unterschied zwischen den beiden Technologie zeigt sich in der Wartung. DLP-Drucker sind wartungsarm und oft einfacher zu reparieren – im Gegensatz dazu macht der integrierte Laser in den SLA-Maschinen eine Reparatur oft aufw\u00e4ndiger.<\/p>\n

Druck-Qualit\u00e4t<\/h3>\n

Die Druckqualit\u00e4t kann bei der Wahl zwischen zwei Technologien entscheidend sein. Insbesondere, wenn der 3D-Druck zur Herstellung von Endprodukten genutzt werden soll und deshalb dem Detailgrad, der Struktur sowie der Oberfl\u00e4che eine besonders bedeutende Rolle zukommt. Prinzipiell kann festgehalten werden, dass beide Technologien den Druck pr\u00e4ziser, hochaufl\u00f6sender Modelle mit feinstem Detaillierungsgrad<\/strong> erm\u00f6glichen. Entscheidend \u00fcber die Druckqualit\u00e4t ist dabei jedoch nicht nur das Verfahren selbst, sondern auch die Wahl des Materials. Dabei gilt es zu beachten, dass die Auswahl und Kompatibilit\u00e4t der Materialien vom Hersteller abh\u00e4ngig ist.\u00a0<\/span><\/p>\n

Weil im SLA-Verfahren das Kunstharz Punkt f\u00fcr Punkt auf der Bauplattform ausgeh\u00e4rtet wird, spielt die L\u00e4nge des Modells eine untergeordnete Rolle im Druckprozess. Das bedeutet, dass sich SLA zum Druck von Objekten, welche von wenigen Millimetern bis zu einer L\u00e4nge von 1,50 m reichen k\u00f6nnen, sehr gut eignet. Es entsteht kein Qualit\u00e4tsverlust auf Grund der Baul\u00e4nge und es kann zudem eine Z-Resolution bis zu 25 Mikron erzielt werden, unabh\u00e4ngig von der Gr\u00f6\u00dfe des Modells.\u00a0<\/span><\/p>\n

Mit der hohen Pr\u00e4zision der X, Y und Z Achsen im DLP-Druck k\u00f6nnen viele SLA-Drucker nicht mehr mithalten. So kann DLP beispielsweise eine Schichtdicke von bis zu 5 Mikron erzielen. Hierbei gilt es jedoch zu beachten, dass DLP-3D-Drucker durch die Projektion der Pixel sogenannte \u201cstaircase steps\u201d am Endprodukt erzeugen k\u00f6nnen, welche das Oberfl\u00e4chenfinish negativ beeintr\u00e4chtigen. Beim Druck langer Bauteile gilt es im Vergleich zu SLA anzumerken, dass durch die Projektion, welche vom Zentrum ausgehend auf die Bauplattform trifft, zum Rand hin Qualit\u00e4tsverluste auftreten k\u00f6nnen.<\/span><\/p>\n

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Im DLP-Verfahren k\u00f6nnen sogenannte „staircase steps“ sichtbar sein. (Quelle: Formlabs)<\/p><\/div>\n

Technische Merkmale<\/h3>\n

Druckgeschwindigkeit<\/h4>\n

In Sachen Druckgeschwindigkeit f\u00fchrt die DLP-Technologie das Rennen ganz klar an. Weil DLP den Druck einer gesamten Schicht auf einmal erm\u00f6glicht, kann im Druckprozess teilweise viel Zeit eingespart werden. Im Gegensatz zu SLA, bei welchem das Kunstharz Punkt f\u00fcr Punkt ausgeh\u00e4rtet wird, beeintr\u00e4chtigt im DLP-Verfahren nur die H\u00f6he des Bauteils die Druckgeschwindigkeit. Dieser Vorteil kann daher insbesondere bei der Fertigung von langen Bauteilen genutzt werden. <\/span><\/p>\n

Bauvolumen<\/h4>\n

Die Stereolithografie wird aufgrund von h\u00f6heren Materialkosten im Vergleich zu anderen Verfahren wie FDM<\/a> nicht unbedingt zur Fertigung von gro\u00dfen Bauteilen eingesetzt. Au\u00dferdem ist das Bauvolumen auf die Gr\u00f6\u00dfe des Tanks, in welchem sich das fl\u00fcssige Harz befindet, limitiert.\u00a0<\/span><\/p>\n

Bei den SLA-Maschinen bedeutet dies ein maximales Bauvolumen von 335 \u00d7 200 \u00d7 300 mm im Formlabs 3L<\/a> sowie 1500 x 750 x 550 mm im 3D Systems Pro X 950.\u00a0<\/span><\/p>\n

Das Bauvolumen der DLP-Drucker beschr\u00e4nkt sich im Vergleich auf ein Bauvolumen von 450 x 371 x 399 mm im EnvisionTEC Xtrem 8K sowie 400 x 330 x 500 mm im Modell DM400A von Carima.<\/span><\/p>\n

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Der Form 3L verf\u00fcgt \u00fcber ein gro\u00dfes Bauvolumen. (Quelle: Formlabs)<\/p><\/div>\n

Nachbearbeitung<\/h4>\n

Bei allen 3D-Druck-Verfahren mit Resin ist eine Nachbearbeitung<\/a> der Teile zwingend notwendig. Dies kommt daher, dass f\u00fcr den Druck der teilweise sehr feinen Modelle, St\u00fctzstrukturen notwendig sind, welche nach der Aush\u00e4rtung entfernt werden m\u00fcssen. Diese Nachbearbeitung kann sehr aufwendig sein und ist wohl einer der gr\u00f6\u00dften Nachteile der Technologie an sich<\/strong>. Unterschiede in der Nachbearbeitung ergeben sich dabei mehrheitlich aus dem verwendeten Material, sowohl im SLA- als auch im DLP-Verfahren. Neben dem Reinigen der Teile von fl\u00fcssigem Harz mit Isopropylalkohol (IPA) oder Tripropylenglykolmonomethylether (TPM), umfasst die Nachbearbeitung auch das Trocknen, eventuelles Nachh\u00e4rten, das Entfernen der St\u00fctzstrukturen sowie gegebenenfalls Schleifen, Grundieren und Lackieren der Teile. <\/span><\/p>\n

Prinzipiell kann dabei festgehalten werden, dass die Nachbearbeitung im SLA- und DLP-Prozess nicht nur zeitaufw\u00e4ndig sein kann, sondern auch einen gewissen Grad an Expertise des Nutzers voraussetzt – beziehungsweise dieser Schritt von Spezialisten \u00fcbernommen werden muss. Die Nachbearbeitung im 3D-Druck stellt h\u00e4ufig eine Herausforderung f\u00fcr Anwender dar, weshalb sich bereits einige Unternehmen darauf spezialisiert haben, diesen Prozessschritt zu optimieren<\/a> bzw. zu automatisieren.<\/span><\/p>\n

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Das Entfernen der St\u00fctzstruktur in der Nachbearbeitung kann viel Zeit in Anspruch nehmen.<\/p><\/div>\n

Anwendung<\/h3>\n

Was die Anwendung betrifft, so werden sowohl die SLA- als auch die DLP-Technologie in den selben beziehungsweise in \u00e4hnlichen Branchen eingesetzt. Der Harz-3D-Druck eignet sich insbesondere f\u00fcr die Schmuck- und Dentalindustrie<\/a>. Formlabs bietet zum Beispiel verschiedene Harze f\u00fcr medizinische Fachkr\u00e4fte an. Viele Unternehmen verwenden diese, um unterschiedliche Arten von medizinischen Applikationen, wie z. B. chirurgische Implantate, zu erstellen. Aufgrund der gro\u00dfen Vielfalt an verf\u00fcgbaren Materialien ist der Harz-3D-Druck aber auch in anderen Branchen beliebt. Ob f\u00fcr den Prototypenbau, zur Herstellung von Spritzgussformen oder zur Fertigung von Endteilen f\u00fcr die Luft- und Raumfahrt, es gibt vielfach bereits lichtempfindliche Spezialharze<\/a>.<\/p>\n

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Die wichtigsten Hersteller<\/h3>\n

Im Laufe der Zeit haben sich einige 3D-Druckerhersteller der SLA-Technologie zugewandt. Einer der wichtigsten Hersteller ist jedoch nach wie vor 3D Systems – das Unternehmen, welches vom Erfinder Charles Hull gegr\u00fcndet wurde. Im Laufe der Zeit sind aber auch andere Unternehmen entstanden. Formlabs beispielsweise konnte sich zum Marktf\u00fchrer f\u00fcr SLA-3D-Drucker etablieren. Neben den SLA-Maschinen selbst, bietet das amerikanische Unternehmen auch Harze und andere Materialien an, wie z. B. das Castable Wax 40 Resin f\u00fcr den Dentalbereich. Zudem bietet DWS mit seiner XFAB-Druckerreihe Maschinen an, welche auf der Stereolithographie basieren.<\/p>\n

Bei den DLP-3D-Druckern gilt die 2002 gegr\u00fcndete Firma EnvisionTEC als Pionier. Unternehmen wie B9 Creator und Asiga haben darauf folgend das DLP-Verfahren f\u00fcr die Entwicklung ihrer Drucker aufgegriffen. Es gibt aber auch Hersteller, welche das DLP-Verfahren genutzt haben, um daraus eine noch schnellere Technologie abzuleiten. Dazu geh\u00f6rt z. B. Carbon 3D mit der Digital Light Synthesis (DLS), bei welcher der Sauerstofffluss gesteuert werden kann, oder Photocentric mit dem Daylight Polymer Printing (DPP). Au\u00dferdem hat auch die franz\u00f6sische Firma Prodways ein DLP-\u00e4hnliches Verfahren patentiert, die MOVINGLight-Technologie.<\/p>\n

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EnvisionTEC gilt als Pionier des DLP-Verfahrens im 3D-Druck (Quelle: EnvisionTEC)\u00a0<\/span><\/p><\/div>\n

Preis<\/h3>\n

In den meisten F\u00e4llen sind DLP-Drucker g\u00fcnstiger als SLA-Drucker. Aber wie bei allen 3D-Druck-Verfahren ist es erforderlich, zwischen Desktop- und Industriedruckern<\/strong> zu unterscheiden.<\/p>\n

F\u00fcr SLA-Drucker der Einstiegsklasse ist das g\u00fcnstigste Ger\u00e4t der Form 2<\/a> von Formlabs. Mit einem Druckvolumen von 145 x 145 x 175 cm hat der Form 2 eine Punktgenauigkeit von ca. 145 Mikrometern. Erh\u00e4ltlich ist dieser ab 2.400 US-Dollar, wobei die Maschine seit 2015 auf dem Markt ist, heute aber nur noch \u00fcber die „Refurbished“ Plattform des Anbieters erworben werden kann. Der amerikanische Hersteller hat jedoch mittlerweile eine neue Serie auf den Markt gebracht, den Form 3<\/a> und den Form 3L<\/a>.<\/p>\n

Im Durchschnitt liegen die Preise f\u00fcr SLA-3D-Drucker zwischen 3.000 und 4.000 US-Dollar. F\u00fcr Industriemaschinen schie\u00dfen die Preise jedoch relativ schnell in die H\u00f6he. So bietet beispielsweise 3D Systems<\/a> SLA-Industriel\u00f6sungen zu Preisen von bis zu 500.000 US-Dollar. Zu beachten ist, dass Maschinen, welche mit einem Top-Down-Laser ausgestattet sind, im Allgemeinen teurer sind.<\/p>\n

Erschwinglicher sind die DLP-3D-Drucker definitiv und somit attraktiv f\u00fcr Einsteiger und Hobbynutzer des 3D-Drucks. Die Firma Anycubic vertreibt DLP-Ger\u00e4te zu Preisen von rund 200 US-Dollar, wie zum Beispiel den Photon Zero-Drucker. Profimaschinen, welche unter anderem von EnvisionTEC f\u00fcr die Dental- und Schmuckindustrie angeboten werden, sind f\u00fcr rund 15.000 US-Dollar erh\u00e4ltlich. Aber auch hier variieren die Preise je nach Hersteller. Der Hersteller Asiga bietet professionelle Maschinen bereits ab 1.000 US-Dollar.<\/p>\n

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Ein \u00dcberblick der SLA und DLP Charakteristika (*Eigenschaften beziehen sich auf eine Desktop-L\u00f6sung)<\/p><\/div>\n

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Seit Charles Hulls Erfindung der Stereolithografie (SLA) im Jahr 1984 sind zahlreiche weitere Technologien wie z. B. FDM, SLS, MJF usw. entstanden. Einige leiten sich sogar vom SLA-Verfahren ab – darunter auch das Digital Light Processing (DLP). Wie Sie vermutlich…<\/p>\n","protected":false},"author":6080,"featured_media":28249,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"content-type":"","footnotes":""},"categories":[37,49],"tags":[],"class_list":["post-28222","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-3d-technologie","category-aktuelles"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/28222","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/6080"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=28222"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/28222\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":28307,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/28222\/revisions\/28307"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/28249"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=28222"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=28222"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=28222"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}