Der 3D-Druck, auch bekannt als additive Fertigungstechnologie, hat in den letzten Jahren an Schwung gewonnen. Basierend auf digitalen Modelldateien sind 3D-Drucker in der Lage, kohäsive Materialien wie legiertes Pulver oder nichtmetallische Stoffe zu verwenden, um durch ein schichtweises Druckverfahren ein 3D-Modell zu erstellen. Zuerst analysieren 3D-Drucker die digitalen Online-Modelldateien und verarbeiten sie in Schnittstücke. Anschließend bewegt sich der Druckkopf gemäß der systematischen Route, während er geschmolzene Filamente aus der Düse extrudiert, und die Maschine beginnt mit der Konstruktion. FDM (Fused Deposition Modeling) und SLA (Stereolithografie) sind die beiden gebräuchlichsten Drucktechnologien auf diesem Markt.
Für Anfänger sind FDM und SLA die geeignetsten Methoden, um in das Wunderland des 3D-Drucks einzusteigen. Auch für Fachleute sind FDM und SLA die gefragtesten Technologien in diesem sich ständig weiterentwickelnden Bereich. Obwohl die verschiedenen Technologien dieselben Modelle, Komponenten oder, sagen wir, dieselben Endprodukte drucken können, die wir uns wünschen, gibt es dennoch Unterschiede bei den Details der Modelle, die aus verschiedenen Drucktechnologien hervorgehen. Lassen Sie uns einen Blick auf die Unterschiede zwischen diesen beiden Technologien werfen.
Definition von FDM
Das Funktionsprinzip von FDM besteht darin, dass das Filament vom Extruder auf die Plattform extrudiert wird und dann den Druckprozess durch schichtweises Auftragen der geschmolzenen Filamente beginnt, bis das endgültige Modell geformt ist. Bei dieser Technologie können verschiedene Filamente verwendet werden, wie ABS, PLA und andere Verbundmaterialien, die mit mehreren verstärkten Pulvern gemischt sind. Daher verfügen 3D-Drucker, die FDM einsetzen, über eine sehr große Reichweite auf diesem Markt mit einer breiten 3D-Druckanwendung.
Vorteile von FDM
Im Vergleich zu SLA hat der FDM-3D-Drucker eine weitaus größere Baugröße, kann praktische Komponenten und Modelle entwerfen und drucken und eine Serienfertigung in kleinem Maßstab umsetzen. Eine einzelne Art von 3D-Druckmaterial weist im Allgemeinen einen geringen Widerstand, geringe Reibung, hohe Festigkeit und gewisse Korrosionsschutzeigenschaften auf, während sich Verbundwerkstoffe im Allgemeinen auf Materialien beziehen, die verstärktes Materialpulver oder gehackte Fasermischungen im Hauptmaterial enthalten, wie z. B. Carbonat und Kohlefaser, die verwendet werden können, um stärkere, leichtere und formstabile Teile zu drucken. FDM-3D-Druck reicht von Modellanzeigen und kleinen Ersatzteilen für Automobile bis hin zu Werkzeugvorrichtungen für Luft- und Raumfahrtunternehmen, was es zu einer stärkeren Wahl für Objekte macht, die mechanische Funktionen und Leistung erfordern. Einige FDM-3D-Drucker weisen hochpräzise Druckeigenschaften auf, sodass die Oberfläche der gedruckten Teile glatt und gleichmäßig ist, was die allgemeinen Anforderungen an Nutzungstests erfüllen kann.
Nachteile von FDM
Begrenzt durch ihre geringe Auflösung weisen fertige Produkte oder Modelle, die von herkömmlichen FDM-3D-Druckern hergestellt werden, manchmal unvermeidbare Linien auf ihren Oberflächen auf. Diese Art von „fehlerhaften“ Modellen erfordert einen zusätzlichen Polierprozess, um Rückstände zu entfernen. Außerdem ist Temperaturschwankung das häufigste Problem beim FDM-3D-Druckprozess, was zu einer ungeschickten und langsamen Abkühlung des Filaments führen kann.
Vielversprechende Seite von SLA
Im Vergleich zu FDM ist der vielversprechendste Faktor, durch den sich SLA auszeichnet, dass es eine Auflösung von mindestens 25 Mikrometern erreichen kann, was das Produkt glatter und detailreicher macht. In diesem Sinne kann es mit dem traditionellen Spritzguss konkurrieren und weist eine große Ähnlichkeit mit dessen Endprodukten auf. Diese Art der Anwendung eignet sich sehr gut für die Herstellung bestimmter Produkte für Ausstellungszwecke, Konzeptmodelle, organische Strukturen, Komponenten mit komplexeren geometrischen Konfigurationen sowie andere Skulpturen und einzigartige Gadgets und Neuheiten. Da SLA-3D-Drucker UV-Licht als zentrale Ausrichtungskomponente verwenden, weisen sie beim Druckprozess nur geringe Fehler auf.
Schwächen von SLA
Da ausgehärtete Harzmaterialien spröde sind, können nur bestimmte Formeln von industriellem SLA-Harz verwendet werden, um mechanischer Belastung oder zyklischen Belastungen standzuhalten. Außerdem sind die meisten Standardharze sehr gut für die Herstellung von Modellprodukten mit feiner Struktur und hoher Oberflächenglätte geeignet. Was Festigkeit und mechanische Eigenschaften betrifft, gibt es derzeit noch keine SLA-Harzmaterialien, die mit Polycarbonat, Nylon und anderen soliden FDM-Materialien konkurrieren können. Darüber hinaus sind die Anschaffungskosten für Harzmaterial wesentlich höher als für andere Materialarten. Zudem können SLA-Drucker im Vergleich zu FDM-3D-Druckern nur Modelle in kleineren Größen produzieren und sind nicht für die Massenproduktion geeignet.