Unabhängig davon, wie viele neue 3D-Druckverfahren mit der Zeit entwickelt werden, Stereolithographie (SLA) und Fused Deposition Modeling (FDM) gehören zu den beliebtesten additiven Fertigungsverfahren. In diesem Artikel wollen wir eine umfassende Übersicht über die beiden Fertigungsverfahren liefern, die zu verschiedenen 3D-Druck-Kategorien gehören.

Grundwissen zu den 3D-Druckverfahren

Fused Deposition Modeling (FDM)

Fused Deposition Modeling (FDM) ist ein auf Extrusion basierendes 3D-Druckverfahren. Als Druckmaterial kommen hier thermoplastische Polymere in Form von Filamenten zum Einsatz. Bei FDM wird geschmolzenes Material entlang einem durch das CAD-Modell festgelegten Pfad Schicht für Schicht aufgetragen. Aufgrund seiner hohen Genauigkeit, niedrigen Kosten und großen Materialauswahl gehört FDM zu den weltweit verbreitetsten 3D-Druckverfahren.

Stereolithographie (SLA)

Stereolithographie (SLA) gehört zu den 3D-Druckverfahren, die lichthärtende Kunststoffe (Photopolymere) zur Fertigung von Teilen einsetzen. SLA ist ein leistungsstarkes additives Fertigungsverfahren, das Teile mit sehr hoher Genauigkeit und hoher Auflösung herstellen kann. Die mit SLA hergestellten Teile können direkt zur Endanwendung, in der Kleinserienproduktion oder im Rapid Prototyping eingesetzt werden. Der größte Vorteil der Stereolithographie liegt im geringen Materialverbrauch und der Produktion von Teilen mit einem glattem Oberflächenfinish, ohne dass zusätzliche Nachbearbeitungsschritte erforderlich sind.

Druckmaterialien

FDM kompatible Materialien

Zu den gängigsten starren Kunststoffen, die Xometry für FDM anbietet, gehören: ABS, ABS ESD7, ABS M30, ASA, Nylon PA12, Nylon PA12 CF, Kohlefaserverstärktes Polyamid 12, PC-ABS Polycarbonat, PC-ISO Polycarbonat, PC-ähnlicher hitzebeständiger Kunststoff, PC-Polycarbonat, PLA, PETG, PEEK, ULTEM 1010, und ULTEM 9085.

ASA, ein amorpher Thermoplast mit verbesserter Witterungsbeständigkeit, wird aufgrund seiner hervorragenden mechanischen Eigenschaften zum Beispiel häufig in der Prototypenentwicklung eingesetzt. Außerdem ist er in vielen verschiedenen Farbausführungen verfügbar.

SLA kompatible Materialien

Xometry bietet sowohl starre Kunststoffe wie ABS SL 7820, PC – Like Heat Resist Translucent, Xtreme Polypropylene, als auch Silikonkautschuk wie z.B. True Silicone an.

SLA vs. FDM im Vergleich

Preis-Leistungsverhältnis

SLA 3D-Druck

• Teurer als andere Fertigungsverfahren, wie z.B. MJF und FDM, die in der Prototypenentwicklung weit verbreitet sind. Der Preisunterschied liegt hauptsächlich an den teureren photochemischen Verfahren und Werkstoffen.
• Für die Farbgebung können aufgrund der zusätzlichen Bearbeitungsschritte weitere Kosten anfallen: Die zur Verfügung stehende Farbauswahl ist vergleichsweise klein. Direkt nach dem Druck sind Teile in grauer, schwarzer, weißer oder transparenter Ausführung verfügbar. 

FDM 3D-Druck 

• FDM ist eines der günstigsten 3D-Druckverfahren: Für Einzelanfertigungen und Kleinserien ist FDM die perfekte Wahl und schneidet hier im Vergleich mit teureren Fertigungsverfahren, wie z.B. SLA oder SLS, besser ab.
• Das Druckmaterial ist günstiger und breit verfügbar. Daher sind Prototypenentwicklung und notwendige Anpassungen und Verbesserungen des Designs mit diesem Verfahren günstiger als mit anderen 3D-Druckverfahren.
• Direkter 3D-Farbdruck möglich: Kosten für die Farbgebung können verringert werden, da die Teile direkt in der gewünschten Farbe gedruckt werden können, ohne dass weitere Nachbearbeitungsschritte notwendig werden.

Auflösung und Genauigkeit

SLA 3D-Druck

• Sehr dünne Schichtdicken (min 0,02 mm): Mit dem dünnen Laserstrahl lassen sich kleinste komplizierte Strukturen mit einem verblüffend guten Oberflächenfinish erzeugen.
• Druck kleiner Teile mit hoher Auflösung und sehr großer Teile: Es können Teile unterschiedlicher Größen (bis zu 736 x 635 x 533 mm) bei gleichbleibend hoher Genauigkeit und engen Toleranzen hergestellt werden. 

FDM 3D-Druck

• Die Schichtdicke beträgt ca. 0,05 – 0,3 mm: Ideal für Anwendungen, bei denen sehr kleine Details nicht entscheidend sind.
• Geringe Maßhaltigkeit: Aufgrund der Eigenschaften des geschmolzenen Kunststoffs können bei FDM kleine Details verloren gehen. Daher ist dieses Verfahren nicht für Teile geeignet, die sehr kleine Details besitzen.

Oberflächengüte

SLA 3D-Druck

• Glas-ähnliches Oberflächenfinish: Da SLA Harze einsetzt, können die gedruckten Teile aufgrund ihrer Oberflächeneigenschaften normale Prototypen, die sonst mit MJD oder SLS hergestellt wurden, problemlos ersetzen.
• Hervorragende Oberflächengüte mit hoher Auflösung: Sowohl die externen als auch die internen Details sind perfekt zu erkennen. Daher eignet sich SLA auch für Prototypen zur Funktionsübersicht.

FDM 3D-Druck

• Deutlich sichtbare Schichtstruktur: Da bei FDM geschmolzener Kunststoff Schicht für Schicht aufgetragen wird, kommt es häufig zu sogenannten Treppenstufen und einer rauen Oberfläche.
• Anisotrope Teile: Aufgrund des Aufbaus aus aneinander haftenden Schichten haben FDM-Teile anisotrope Eigenschaften. Um glatte glatte Oberflächen zu erhalten sind weitere Veredelungsschritte notwendig und es entstehen zusätzliche Kosten.

Verfügbare Materialien

SLA 3D-Druck

• Begrenzte Auswahl an Materialien: Das Stereolithographie-Verfahren verwendet nur thermohärtende Harze, wodurch die Materialauswahl sehr klein ist.
• Biokompatible und lebensmittelverträgliche Materialien: SLA ist eine der besten 3D-Druckverfahren zur Fertigung medizinischer Implantate oder Lebensmittelbehälter mit Hilfe von Harzen wie True Silicone.

FDM 3D-Druck

• Große Auswahl an Kunststoff-Filamenten: Von Materialien mit geringer bis hoher Festigkeit (PP, TPU, Nylon PA, ABS, PETG, PLA, PC in absteigender Reihenfolge nach Zugfestigkeit), FDM ist mit einer langen Liste an Materialien einsetzbar.
• Gute Materialverfügbarkeit: Die Materialien kommen häufig zum Einsatz und sind daher leicht erhältlich und das zu einem niedrigen Preis.

SLA vs. FDM bei industriellen 3D-Drucksystemen/3D-Drucker für Heimanwender

FDM und SLA 3D-Drucker lassen sich in zwei Kategorien einteilen: Industrielle 3D-Drucksysteme und Desktop 3D-Drucker. Professionelle 3D-Drucksysteme werden in großem Umfang für industrielle Anwendungen, wie z.B. die Produktion von Endverbrauchsteilen, eingesetzt, während Desktop 3D-Drucker vor allem für kleinere Projekte und für Heimanwendungen verwendet werden.

Vergleich industrieller 3D-Drucksysteme

Vergleich der Desktop 3D-Drucker

Fazit

Xometry Europe bietet SLA und FDM 3D-Druck-Services online an, sowohl zur Prototypenentwicklung als auch für Kleinserien. Mit einem Netzwerk aus mehr als 2.000 Partnern in ganz Europa kann Xometry 3D-Druck Teile in bis zu 3 Tagen liefern. Laden Sie ihre CAD-Dateien einfach auf unserer Plattform für Sofortangebote hoch, um sofort ein Angebot mit verschiedenen Fertigungsoptionen für Ihren SLA oder FDM 3D-Druck zu erhalten.

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