3D-Druck: MJF und SLS im Vergleich
Auf den ersten Blick scheint Multi Jet Fusion (MJF) als neue 3D-Drucktechnologie das selektive Lasersintern (SLS) abzulösen. Während sich mit beiden Verfahren Thermoplast- bzw. Nylon-Teile herstellen lassen, ist MJF schneller, genauer und trägt insgesamt zur Konsistenz der mechanischen Eigenschaften eines Teils bei. Doch auch SLS hat Vorteile, sodass es letztendlich davon abhängt, wozu Sie das Teil benötigen.
Fertigung von 3D-Teilen
Bei beiden Verfahren werden pulverförmige Polymerpartikel Schicht für Schicht verschmolzen bzw. gesintert und beide Technologien verwenden thermoplastische Polymere – in der Regel Nylon. Der Unterschied ist, dass bei SLS jeder Querschnitt per Laser gescannt und gesintert wird, während bei MJF eine wärmeleitende Flüssigkeit (genannt „Fusing Agent") auf eine Pulverschicht aufgetragen und im Anschluss mithilfe von Infrarotlicht mit der darunterliegenden Schicht verschmolzen wird.
Beide Verfahren liefern langlebige Funktions- und Fertigteile.
Multi Jet Fusion parts (left) will typically have improved surface finishes and mechanical properties compared to SLS parts (right).
Was ist der Unterschied?
Kosten: Ein wesentlicher Unterschied besteht darin, dass MJF schneller ist, was tendenziell zu geringeren Fertigungskosten führt.
Während der Kostenfaktor wichtig ist, sind auch noch andere Aspekte zu berücksichtigen, wie etwa die Auflösung, Oberflächenqualität, Material- und Farbauswahl sowie mechanische Eigenschaften.
Auflösung: Mit MJF lassen sich kleinere Merkmale bis zu 0,5 mm erzeugen. Bei SLS hingegen sind je nach Material „nur“ Merkmale zwischen 0,75 mm und 1,0 mm möglich. Zu berücksichtigen ist dabei, dass sich mit MJF zwar kleinere Merkmale als mit SLS herstellen lassen, letzteres Verfahren aber in der Regel genauere Ergebnisse liefert.
Oberflächenqualität: Theoretisch ist hier MJF der Favorit, wobei beide Technologien Teile mit einer körnigen Textur erzeugen, die gegebenenfalls nachbearbeitet werden muss.
Materialien: Bei beiden Verfahren wird vorwiegend Nylon verwendet. Mit SLS können jedoch auch andere Materialien wie karbon- oder glasgefülltes PA verarbeitet werden, das zusätzliche mechanische Eigenschaften bietet. Es lohnt sich hinsichtlich der verwendbaren Materialien jedoch, auf dem Laufenden zu bleiben, da sich beim 3D-Druck schnell etwas ändern kann. Während die oben genannten Materialien bis vor Kurzem ausschließlich mit SLS verarbeitet werden konnten, ist dies mittlerweile auch mit MJF möglich.
Farbe: Hier ist eindeutig SLS der Favorit, da sich damit Teile in nahezu jeder beliebigen Farbe herstellen lassen. Bei MJF gibt es diesbezüglich hingegen Einschränkungen, da der Fusing Agent schwarz ist (dunkle Materialien absorbieren Infrarotstrahlung tendenziell besser). Daher haben mit MJF gefertigte Teile einen leichten Graustich, können aber vom Hersteller auf Wunsch schwarz gefärbt werden.
Mechanische Eigenschaften: Auch hier scheint MJF auf den ersten Blick die bevorzugte Technologie zu sein, da sich damit generell konsistentere mechanische Eigenschaften erzielen lassen. Für Teile mit wichtigen Merkmalen auf mehreren Oberflächen kann MJF die bessere Wahl sein.
Zu bedenken ist jedoch, dass mit SLS mehr Materialien mit unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften verarbeitet werden können. Prüfen Sie daher, welche der mechanischen Eigenschaften für das Teil wichtig sind.
Teilegröße: Fragen Sie bei Ihrem Lieferanten nach, welche Abmessungen möglich sind. Generell können mit SLS größere Teile gefertigt werden.
Bei Protolabs sind wir in der Lage, SLS-Teile bis 676 mm x 367 mm x 564 mm herzustellen. Bei MJF liegt die maximale Teilegröße bei 284 mm x 380 mm x 380 mm. Wir empfehlen jedoch eine Größe von maximal 200 mm x 200 mm x 200 mm, um ein Verziehen und Ungenauigkeiten zu vermeiden.
Benötigte Stückzahl: Größere Stückzahlen lassen sich mit MJF schneller herstellen, wodurch sich die Lieferzeit verkürzt.
Letztendlich eignen sich sowohl SLS als auch MJF hervorragend zur Herstellung von Funktionsteilen mit einer guten Maßgenauigkeit bei nahezu jeder beliebigen Geometrie. Ausschlaggebend für die Auswahl ist der vorgesehene Einsatz des Bauteils.
Wenn Sie Fragen zum eine Dienstleistung von Protolabs benötigen, wenden Sie sich unter [email protected] oder +49 (0)89 90 5002 0 an einen Anwendungstechniker. Sie haben bereits ein Design? Laden Sie es hoch und fordern Sie ein Sofortangebot an.