SLA, MJF, SLS, FDM oder SLM: Welches 3D-Druckverfahren ist das richtige?

Wenn Sie ein Modell in den Konfigurator hochladen, ist die erste Entscheidung die Wahl des Verfahrens. Sie bestimmt fast alles: wie genau das Teil wird, wie es aussieht, was es aushält und was es kostet. Das „beste“ Verfahren gibt es nicht – nur das für ein bestimmtes Teil am besten geeignete. In diesem Artikel vergleichen wir die fünf 3D-Druckverfahren, die wir anbieten, und geben konkrete Empfehlungen.

So funktionieren die einzelnen Verfahren

SLA (Stereolithografie, Harz)

Ein Laser oder Projektor härtet flüssiges Photopolymer-Harz Schicht für Schicht aus, meist mit einer Schichtdicke von 0,05 bis 0,1 mm. Das Ergebnis sind glatte Oberflächen und außergewöhnlich feine Details. Das Modell benötigt Stützstrukturen, die nach dem Druck entfernt werden; anschließend wird das Teil gewaschen und unter UV-Licht nachgehärtet. Standardharze sind etwas spröde und vertragen Temperaturen über 50 bis 60 °C schlecht; es gibt jedoch auch festere, flexible und temperaturbeständige Varianten.

MJF (Multi Jet Fusion, Nylon PA12)

Ein Druckkopf trägt auf eine Schicht Nylonpulver ein Bindemittel (Fusing Agent) und ein Detailmittel auf, ein Infrarotstrahler verschmilzt das Pulver. Die Teile benötigen keine Stützstrukturen, da sie ständig von nicht verschmolzenem Pulver umgeben sind. Die Oberfläche ist fein körnig, matt und von Natur aus grau und wird üblicherweise schwarz eingefärbt. Die mechanischen Eigenschaften sind ausgezeichnet und nahezu isotrop – das Teil ist also in allen Richtungen annähernd gleich fest. MJF ist derzeit die beste Wahl für Funktionsteile und Kleinserien.

SLS (Selektives Lasersintern, Nylon)

Ein verwandtes Verfahren, bei dem ein Laser das Nylonpulver aufschmilzt. Ebenfalls ohne Stützstrukturen; die Oberfläche ist etwas körniger als bei MJF, die Farbe von Natur aus weiß oder hellgrau – ein Vorteil, wenn Sie helle Teile wünschen oder sie später lackieren möchten.

FDM (Schmelzschichtung, PLA und ABS)

Der Drucker extrudiert geschmolzenes Kunststofffilament durch eine Düse, meist mit einer Schichthöhe von 0,1 bis 0,3 mm. Es ist das günstigste und schnellste Verfahren, aber mit sichtbaren Schichten und der geringsten Genauigkeit. PLA ist steif, einfach zu drucken und maßhaltig, verträgt aber keine Temperaturen über 55 °C. ABS ist zäher und hält etwa 90 °C stand, schwindet aber stärker. Die Teile sind anisotrop: Zwischen den Schichten sind sie deutlich weniger fest als entlang der Schichten.

SLM (Selektives Laserschmelzen, Metall)

Ein Laser schmilzt Metallpulver vollständig auf, meist Edelstahl 316L oder Titan TC4 (Ti6Al4V). Die Teile sind vollständig dicht und mechanisch mit gegossenen oder sogar gewalzten Metallen vergleichbar. Sie benötigen Stützstrukturen, die abgetrennt werden, und häufig eine zusätzliche spanende Bearbeitung der Funktionsflächen. Der Preis ist deutlich höher, die Lieferzeit länger. Mehr dazu im Artikel Metall-3D-Druck (SLM).

Vergleichstabelle

Die Werte sind Richtwerte und gelten für Standardmaterialien; Spezialharze oder gefüllte Nylons können sie erheblich verändern.

Was die Unterschiede in der Praxis bedeuten

Genauigkeit und Toleranzen

SLA und SLM sind am genauesten, was bei der Passung von Teilen, bei Steckverbindungen und dort wichtig ist, wo das Gehäuse an die Leiterplatte stößt. MJF und SLS haben eine etwas größere Abweichung, vor allem bei größeren Teilen infolge der Schwindung beim Abkühlen, sind für die meisten Gehäuse aber dennoch genau genug. Bei FDM rechnen Sie mit Abweichungen von etwa einem halben Millimeter und passen die Toleranzen entsprechend an: Bohrungen größer, Zapfen kleiner.

Oberfläche und Optik

Steht das Teil beim Kunden auf dem Tisch oder auf einer Messe, ist SLA der klare Sieger: glatte Oberfläche, scharfe Kanten, bereit zum Lackieren. MJF und SLS liefern eine gleichmäßig matte Textur, die professionell wirkt und Fingerabdrücke verbirgt, aber nicht glänzt. FDM hat sichtbare Schichten, die sich schleifen lassen – das erfordert jedoch Handarbeit.

Festigkeit und Lebensdauer

Für Teile, die belastet, verschraubt, verschnappt (Snap-Fit) oder fallen gelassen werden, empfehlen wir MJF oder SLS. Nylon PA12 ist zäh, bricht bei Stößen nicht und verträgt wiederholtes Biegen. Standardharz ist spröde und wird unter UV-Licht mit der Zeit noch spröder. FDM-Teile sind fest, können aber delaminieren.

Temperatur

Ein Gehäuse mit Netzteil oder Leistungselektronik oder eines, das im Auto in der Sonne liegt, sollte nicht aus PLA oder Standardharz bestehen. Nylon hält dauerhaft etwa 95 °C stand, kurzzeitig mehr. Für wirklich heiße Umgebungen bleibt Metall.

Empfehlungen nach Anwendungsfall

• Anschauungsprototyp oder Präsentationsmodell: SLA, bei Bedarf geschliffen und lackiert.
• Gehäuse für eine Leiterplatte, Kleinserie (10 bis 500 Stück): MJF in Schwarz. Ein ausgezeichnetes Verhältnis von Preis, Festigkeit und Optik.
• Gehäuse für einen einzelnen Prototyp, bei dem nur die Passung zählt: FDM PLA, der günstigste Weg zum ersten Test.
• Teile mit Schnapphaken, Scharnieren, beweglichen Elementen: MJF oder SLS.
• Lichtleiter, transparente Abdeckungen: SLA in transparentem Harz.
• Kleine Teile mit feinen Details (Tasten, Beschriftungen, Steckverbindereinsätze): SLA.
• Halterung, die an eine Maschine geschraubt wird oder Vibrationen ausgesetzt ist: SLM Edelstahl 316L oder Titan TC4.
• Leichtes, aber stark belastetes Teil (Drohne, Fahrzeug): SLM Titan TC4 wegen der hohen Festigkeit bei geringem Gewicht.
• Teile mit Kontakt zu Lebensmitteln oder Chemikalien oder für den Außeneinsatz: Nylon oder Edelstahl 316L.
• Heiße Umgebung (über 100 °C): ausschließlich Metall.

Farben und Oberflächenbearbeitung

Die Farbe wählen Sie im Konfigurator, die gewünschte Oberflächenbearbeitung geben Sie in der Anfrage an. Harze sind in Weiß, Grau, Schwarz und Transparent erhältlich; Nylon ist von Natur aus grau oder weiß und wird üblicherweise schwarz eingefärbt, was am gleichmäßigsten und widerstandsfähigsten ist. FDM bietet die größte Filamentfarbauswahl. Metallteile können Sie gestrahlt bestellen, was die Oberfläche vereinheitlicht, oder zusätzlich poliert. Wenn Sie das Teil selbst lackieren möchten, wählen Sie einen hellen Untergrund (weißes SLA oder weißes SLS).

In drei Schritten zur richtigen Wahl

1. Was muss das Teil aushalten? Nichts Besonderes: Wählen Sie nach Optik und Preis. Muss es Belastungen oder hohe Temperaturen aushalten: Nylon oder Metall.
2. Wie soll es aussehen? Glatt und präzise: SLA. Gleichmäßig matt: MJF/SLS. Unwichtig: FDM.
3. Wie viele Teile? Ein Teil: FDM oder SLA. Eine Serie: MJF, das sich am besten für reproduzierbare Serien eignet.

Da die Preisschätzung im Konfigurator laufend berechnet wird, können Sie dasselbe Modell in mehreren Verfahren ausprobieren und die Zahlen vergleichen, bevor Sie sich entscheiden.

Sie benötigen Unterstützung?

Wenn Sie unsicher sind, welches Verfahren zu Ihrem Teil passt, laden Sie das Modell in den 3D-Druck-Konfigurator hoch und vergleichen Sie in wenigen Sekunden die Preisschätzungen der Verfahren. Ist das Modell noch nicht auf das gewählte Verfahren abgestimmt (Wandstärke, Toleranzen, Stützstrukturen), passen wir es an oder erstellen es im Rahmen unserer 3D-Konstruktion neu.