Wer nach einem guten 3D-Drucker sucht, der wird vor einer schweren Entscheidung stehen. Denn 3D-Druck ist nicht gleich 3D-Druck. Je nach Technologie unterscheiden sich die Verfahren teils deutlich in ihrer Funktionsweise, den Materialien, den Kosten und den Einsatzgebieten. In diesem Beitrag vergleichen wir drei der wichtigsten Verfahren: SLS, SLA und MJF.

Einordnung der 3D-Druck-Verfahren im Überblick

Bevor wir die Verfahren im Detail betrachten, lohnt sich ein kurzer Blick auf die drei wichtigsten 3D-Druck-Technologien im industriellen Bereich. 

SLS (Selective Laser Sintering) ist ein etabliertes pulverbasiertes Verfahren, bei dem ein Laser selektiv Kunststoffpulver verschmilzt. Es eignet sich hervorragend für belastbare Prototypen und funktionale Serienteile.

SLA (Stereolithografie) nutzt flüssige Harze, die durch Licht punktgenau ausgehärtet werden. Dieses 3D-Druck-Verfahren liefert höchste Auflösung und glatte Oberflächen. Somit ist es ideal für feine und präzise Modelle.

MJF (Multi Jet Fusion) kombiniert hohe Produktionsgeschwindigkeit mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften. Das Verfahren arbeitet ähnlich wie SLS mit Pulver, jedoch durch selektives Auftragen eines Fusing Agents und nachfolgender Wärme.

Dieser Überblick hilft Ihnen, die technologischen Stärken besser einzuordnen und gezielt das Verfahren auszuwählen, das zu Ihrem Anwendungsfall passt. Schauen wir uns nun die einzelnen Technologien noch einmal genauer an.

MJF, SLS und SLA: Der direkte Vergleich der einzelnen Verfahren

Wir starten direkt in den Vergleich zwischen diesen drei wichtigen Verfahren. Die Wahl des richtigen 3D-Druckverfahrens hängt maßgeblich von der geplanten Anwendung, dem Budget und den gewünschten Materialeigenschaften ab. Damit Sie den passenden 3D-Drucker finden, sollten Sie sich also Gedanken üb er Anwendung und andere Aspekte machen. 

MJF (Multi Jet Fusion)

Das Multi Jet Fusion (MJF) Verfahren arbeitet mit einem feinen Kunststoffpulver, das schichtweise aufgetragen wird. Anschließend wird ein spezieller Fusing Agent selektiv auf das Pulver aufgebracht. Eine gezielte Wärmeeinwirkung verschmilzt die behandelten Bereiche zu festen Strukturen.

Mit einer Auflösung von etwa 80 bis 120 Mikrometern liefert MJF Bauteile mit hoher mechanischer Festigkeit, isotroper Belastbarkeit und guter Oberflächenqualität. Die Materialvielfalt nimmt stetig zu, wobei Nylon-basierte Kunststoffe derzeit dominieren.

Aufgrund der Präzision lassen sich mit diesen 3D-Druckern unter anderem funktionale Endbauteile, Serienfertigung, technische Prototypen und Baugruppen mit präzisen Maßhaltigkeiten anfertigen.

Vorteile:

• Sehr gute mechanische Eigenschaften – isotrope Festigkeit
• Keine Stützstrukturen notwendig
• Ideal für Serienfertigung dank schneller Druckzyklen

Nachteile:

• Sehr hohe Anschaffungskosten für Maschinen und Peripherie
• Erfordert industrielle Umgebung (Belüftung, Nachbearbeitungsstation)
• Nur wenige zertifizierte Materialien, meist Nylon-basiert

Das MJF-Verfahren unterscheidet sich in mehreren wesentlichen Punkten von SLS- und SLA-Verfahren. MJF nutzt einen Tintenstrahlkopf, um selektiv einen Fusing Agent auf das Pulver aufzutragen, das anschließend durch Wärmeeinwirkung verschmolzen wird.

Dadurch unterscheidet sich das 3D-Druckverfahren natürlich in der Funktionsweise. Das MJF-Verfahren bietet eine hohe Oberflächen-Einheitlichkeit und Detailtreue. Dadurch ist das Verfahren besser als die SLS-Drucktechnologie. 

SLA (Stereolithografie)

SLA nutzt einen UV-Laser oder LCD-Belichtung, um flüssiges Kunstharz (Resin) gezielt auszuhärten. Das Modell entsteht durch das selektive Verfestigen des Harzes.

Im Vergleich der 3D-Druckverfahren zeichnet sich SLA durch seine überragende Detailgenauigkeit und glatte Oberflächenqualität aus. Während MJF und SLS beide auf pulverbasierte Verfahren mit starker mechanischer Belastbarkeit setzen, liegt der Fokus bei SLA klar auf der optischen Präzision. 

SLS verwendet einen Laser zur Verschmelzung von Pulvern, MJF hingegen arbeitet mit Tintenstrahltechnologie und Wärmeeinwirkung, um jede Schicht miteinander zu verbinden. Beide 3D-Druckverfahren erzeugen stabile, belastbare Bauteile, während SLA besonders für Designobjekte, medizinische Modelle und filigrane Strukturen die beste Wahl darstellt.

Vorteile:

• Außerordentliche Detailgenauigkeit beim 3D Druck
• Glatte, nahezu fertige Oberflächen ohne sichtbare Schichten
• Ideal für hochpräzise Anwendungen und filigrane Modelle

Nachteile:

• Materialkosten und Gerätewartung hoch
• Nachbearbeitung zwingend notwendig (Waschen, UV-Nachhärtung)
• Harze oft spröder und lichtempfindlich

Das SLA-Verfahren kann für Schmuckdesign, Medizintechnik (Dental- und Hörgeräte), Modellbau, Miniaturen und hochauflösendes Prototyping eingesetzt werden.

SLS (Selective Laser Sintering)

Das SLS-Verfahren (Selective Laser Sintering) arbeitet mit einem thermoplastischen Kunststoffpulver, das schichtweise aufgetragen und mithilfe eines Lasers gezielt verschmolzen wird. Dabei entsteht das Bauteil durch selektives Sintern des Pulvers, während das nicht verschmolzene Material als Stützmedium dient. Somit sind externe Stützstrukturen nicht erforderlich. 

Typischerweise werden bei diesem 3D-Druckverfahren Materialien wie Nylon PA12, PA11, TPU oder glasfaserverstärkte Kunststoffe verwendet. Die Auflösung bewegt sich im Bereich von 80 bis 150 Mikrometern.

Typische Einsatzgebiete des Druckverfahrens ist die Erstellung von funktionalen Prototypen, mechanischen Bauteilen oder Kleinserienfertigung.  Auch in der Medizintechnik und der Automobilindustrie wird dieser 3D-Drucker eingesetzt. 

Vorteile:

• Hohe mechanische Festigkeit und Temperaturbeständigkeit nach dem Druck
• Komplexe Geometrien ohne Stützstrukturen möglich
• Ideal für belastbare Funktionsteile und Baugruppen

Nachteile:

• Hohe Anschaffungskosten
• Nachbearbeitung notwendig (z. B. Entpulvern, Färben)
• Pulverhandling erfordert industrielle Umgebung

Kosten und Materialkosten für die 3D-Druckverfahen im Vergleich

Neben technischen Eigenschaften und Anwendungsfeldern spielt der Kostenaspekt bei der Wahl der richtigen 3D-Drucktechnologie eine zentrale Rolle. Damit Sie eine fungierte Entscheidung beim 3D Drucker-Kauf treffen können, sollten Sie die Anschaffungskosten und die laufenden Materialkosten kennen.

SLA-Drucker sind im Einstieg am günstigsten, da Desktop-Geräte schon ab etwa 500 Euro erhältlich sind. Die Materialien, vor allem speziell entwickelte Photopolymerharze, sind jedoch vergleichsweise teuer. Diese sind auch nur für bestimmte Anwendungen geeignet. Bei der Kalkulation sollte bedacht werden, dass Ausgaben für Nachbearbeitungsgeräte wie Wasch- und Aushärtungsstationen hinzukommen.

SLS und MJF liegen in einer deutlich höheren Preisklasse, was die Anschaffung angeht. SLS-Drucker starten ab etwa 80.000 Euro, während MJF-Anlagen häufig sechsstellige Beträge kosten. Hier kommt es natürlich auf die Ausstattung an. Bei uns im Shop finden Sie teilweise wesentlich kostengünstigere Modelle.

Die Materialkosten bei SLS-Druckern sind aufgrund der breiteren Materialvielfalt moderat. MJF-Drucker hingegen überzeugen durch die Effizienz beim Materialeinsatz, denn ein Großteil des Pulvers kann recycelt werden.

Insgesamt gilt also, SLA-Geräte sind kostengünstig in der Anschaffung, aber teuer im Betrieb. SLS-Drucker sind vielseitig, aber investitionsintensiv. MJF punktet bei hohen Stückzahlen und mechanischer Qualität, erfordert jedoch hohe Anfangsinvestitionen.

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