3D-Drucktechnologie: SLA vs. SLS

Ein weiterer wichtiger Unterschied zwischen mit SLS- und SLA-Druckern gedruckten Objekten ist ihr mechanisches Verhalten. Wie wir bereits bei der Auflösung erwähnt haben, können wir hier nur verallgemeinern und die am häufigsten verwendeten Materialien für jede Technologie beschreiben.

SLS-Drucker können eine breite Palette von Materialien verwenden, die immer pulverförmig sind, aber am häufigsten handelt es sich um Polyamide (typischerweise Nylon PA12), die mit Zusatzstoffen versehen werden können, um Eigenschaften wie Farbe, Festigkeit, Flexibilität, Steifigkeit usw. zu verändern. Sie denken vielleicht, dass Sie dieses Material nicht kennen, aber der Handelsname wird Ihnen mit Sicherheit ein Begriff sein: Es handelt sich um Nylon, ein fantastisches Allroundtalent, das sich unter anderem durch Haltbarkeit, Festigkeit und außergewöhnliche Abriebfestigkeit auszeichnet.

Für SLA-Drucker bietet der Hersteller in der Regel seine eigenen Harze an, aber es gibt eine breite Palette von Drittanbieteroptionen, die im Normalfall günstiger sind. Im Allgemeinen sind sie wesentlich starrer und damit spröder als Nylon, obwohl ständig neue Mischungen mit weicheren und flexibleren Eigenschaften auf den Markt kommen, die denen von Gummi sehr ähnlich sind.

Ein wesentlicher Unterschied zwischen Kunststoffen und Nylon ist ihr Verhalten unter Belastung. Starre Harze neigen dazu, gewaltsam zu versagen und in mehrere Teile zu zerbrechen, während Nylon unter Belastung einen breiten elastischen Bereich aufweist (in dem es noch in seine ursprüngliche Form zurückkehren kann), gefolgt von einer dauerhaften Verformung und schließlich dem Versagen. Die Entscheidung zwischen SLS- und SLA-3D-Druck hängt ganz von der Art Ihres Projekts ab.

Wie sieht es mit der Oberfläche aus?

Hier kommt einer der auf den ersten Blick auffälligsten Unterschiede zum Tragen. Bei der Verwendung eines SLS-Druckers entsteht durch den Sinterprozess ein poröses festes Material, da die Luft, die ursprünglich im Pulver enthalten war, mikroskopisch kleine Luftblasen auf dem gesinterten Material bildet.

Obwohl man dies mit bloßem Auge nicht sehen kann, fühlt es sich bei Berührung etwas “rau” an. Andererseits entsteht bei der Polymerisation einer flüssigen Substanz eine feste, homogene Materialmasse.

PreForm Stütze entworfen von Formlabs um seine Auswirkungen auf den Druck zu minimieren. Quelle: Formlabs.

Was die Farben betrifft, so bietet Polyamidpulver eine grundlegende Option: Schwarz und Weiß als Rohmaterialoptionen. Eine dritte Option könnte Grau sein, indem diese beiden gemischt werden, aber man könnte sagen, dass das Angebot eher begrenzt ist, da es keine Option für durchscheinende oder transparente SLS-Drucke gibt. Harze, die mit SLA-Maschinen gedruckt werden, lassen andere Optionen zu, wenn sie mit Farbpigmenten gemischt werden.

Hilfsmittel während des 3D-Druckprozesses

Für Objekte, die entweder keine eindeutige Standposition haben (z. B. ein Ball) oder aber Überhänge aufweisen (z. B. der Schirm einer Tischlampe), sind bei fast allen 3D-Drucktechnologien Stützmaterialien oder -strukturen erforderlich, wobei SLS-Drucker eine der wenigen Ausnahmen darstellen, da das ungesinterte Pulver während des SLS-Prozesses rund um das zu druckende Objekt als Stützmaterial dient.              

Je nach Einzelfall kann der Benutzer manchmal auf den Einsatz von Stützstrukturen verzichten oder diese auf Kosten der Qualität in den schwierigeren Bereichen minimieren, aber dies ist ein Kompromiss, der bei der Verwendung von SLA-Druckern immer gegeben ist. Wenn Stützstrukturen verwendet werden, muss das gedruckte Teil manuell gereinigt werden und selbst dann ist es nicht ungewöhnlich, dass an den Stellen, an denen sie entfernt wurden, “Narben” entstehen.

Leider ist die Verwendung eines sekundären Trägermaterials beim SLA-Verfahren keine Option, da das gesamte Baumaterial von einer einzigen Stelle stammt, was dazu führt, dass sowohl das Objekt als auch seine Trägerstruktur aus demselben Material bestehen.

Nachbearbeitung für die SLS- und SLA-Technologie

Obwohl es sowohl für SLS- als auch für SLA-Drucke Nachbearbeitungsoptionen gibt, sind diese in der Regel unterschiedlich, da die Drucke an sich verschieden sind, aber Sie erhalten einige wirklich gute Oberflächen.

• Polieren: SLA-Drucke sind glatter und glänzender, so dass Polieren meist unnötig ist. Für SLS-Drucke kann es eine interessante Option sein, wenn ein glatteres, glänzenderes Aussehen erforderlich ist.
• Farben: Der SLS-3D-Druck bietet eine breite Palette von Farbmöglichkeiten in unserem Online-3D-Druckservice.
• Zuschneiden/Schneiden/Kleben: Sowohl Polyamide als auch Kunstharze eignen sich für einige manuelle Arbeiten, immer unter Verwendung der richtigen Werkzeuge. Mehr dazu erfahren Sie in unserem 3D-Druck-Blog.

Lebensmittel- und Chemikalienverträglichkeit

Lebensmittelbehälter stehen wahrscheinlich nicht auf der Top-10-Liste der 3D-gedruckten Objekte, aber wenn sie lebensmittelecht und biokompatibel sind, wie es bei unserem Kunststoff (Polyamid 12) der Fall ist, kann das definitiv nicht schaden (aber denken Sie daran, dass dies bei gefärbtem Polyamid möglicherweise nicht der Fall ist!) In der SLA-Welt sind biokompatible oder lebensmittelechte Harze nicht sehr verbreitet, vor allem nicht für Drucker der Verbraucherklasse, aber es ist immer noch möglich, sie bei spezialisierten Anbietern zu finden und zu kaufen (im Allgemeinen im Zusammenhang mit medizinischen Anwendungen).

SLS-Nylon-Objekte sind auch gegen einige Lösungsmittel wie Aceton, einige Arten von Alkoholen und andere beständig; Sie können die Liste auf unserer Seite über Kunststoffmaterialien einsehen. Bei Kunstharzmaterialien müssen Sie sich auf die Spezifikationen der einzelnen Produkte beziehen, da diese erheblich variieren können.

Kosten

Da SLA-Drucker im Vergleich zu professionellen SLS-Druckern “billig” sind, könnte man meinen, dass SLS-Drucke auch teurer sein müssten. In Wirklichkeit sind SLS-Drucke in der Regel billiger als SLA-Drucke, da Nylon ein außerhalb des 3D-Drucks weit verbreitetes Material ist und SLS-Drucker oft große Mengen in einem einzigen Durchgang herstellen können. Das heißt natürlich, wenn man den Drucker nicht kaufen muss, sonst wäre SLA höchstwahrscheinlich billiger, auch wenn die Verbrauchsmaterialien hinterher teuer sind.