Formlabs, SLS printen | 5 min Leestijd

3D printen technologie vergelijking: FDM vs. SLA vs. SLS

Dennie Rijk
31-03-22

Additive Manufacturing, of 3D printen, verlaagt de kosten, bespaart tijd en verlegt de grenzen van productieprocessen en productontwikkeling. 3D-printtechnologieën bieden veelzijdige oplossingen in een breed scala van toepassingen, van conceptmodellen en functionele prototypes in het geval van rapid prototyping tot mallen, armaturen of zelfs volwaardige eindgebruiksonderdelen vanuit de productie.

De afgelopen jaren zijn 3D-printers met hoge resolutie betaalbaarder, gebruiksvriendelijker en betrouwbaarder geworden. Als gevolg daarvan is 3D-printtechnologie nu voor meer bedrijven toegankelijk, maar het kiezen tussen de verschillende concurrerende 3D-printoplossingen blijft soms lastig.

Welke technologie is geschikt voor jouw specifieke toepassing? Welke materialen zijn beschikbaar? Welke uitrusting en opleiding heb je nodig om te beginnen? Hoe zit het met de kosten en ROI?
In dit artikel gaan we dieper in op de drie meest gevestigde 3D-printprocessen voor kunststof: FDM (Fused Deposition Modeling), SLA (stereolithografie) en SLS (Selective Laser Sintering).

Fused Deposition Modeling (FDM)

Fused deposition modeling (FDM), ook bekend als Fused Filament Fabrication (FFF), is de meest gebruikte vorm van 3D-printen op consumentenniveau, aangewakkerd door de opkomst van hobbyistische 3D-printers. FDM 3D-printers bouwen onderdelen door het smelten en extruderen van thermoplastisch filament, dat door een printermondstuk laagje voor laagje in het bouwgebied wordt gedeponeerd.

FDM werkt met een reeks standaard thermoplasten, zoals ABS, PLA, en hun verschillende mengsels. De techniek is zeer geschikt voor eenvoudige proof-of-concept modellen, maar ook voor het snel en goedkoop vervaardigen van prototypes van eenvoudige onderdelen, zoals onderdelen die normaal gesproken machinaal zouden worden bewerkt.

fdm_googles

FDM-onderdelen hebben de neiging zichtbare laaglijnen te vertonen en kunnen onnauwkeurigheden vertonen rond complexe elementen. 

FDM heeft de laagste resolutie en nauwkeurigheid in vergelijking met SLA of SLS - en is daarmee niet de beste optie voor het printen van complexe ontwerpen of onderdelen met ingewikkelde kenmerken. Afwerkingen van hogere kwaliteit kunnen worden verkregen door chemische en mechanische polijstprocessen. Industriële FDM 3D-printers gebruiken oplosbare dragers om sommige van deze problemen op te lossen en bieden een breder gamma aan technische thermoplasten, maar ze zijn ook prijzig.

02132019_comparison_116_horizantal_16-9

FDM-printers hebben moeite met complexe ontwerpen of onderdelen met ingewikkelde kenmerken (links), vergeleken met SLA-printers (rechts).

Stereolithography (SLA)

Stereolithografie, uitgevonden in de jaren 1980, was 's werelds eerste 3D-printtechnologie en is nog steeds één van de meest populaire technologieën voor professionals. SLA resin 3D-printers gebruiken een laser om vloeibare resin uit te harden tot gehard plastic middels een proces dat fotopolymerisatie wordt genoemd.

Bekijk hoe stereolithografie werkt.

SLA-onderdelen hebben de hoogste resolutie en nauwkeurigheid, de duidelijkste details en de gladste oppervlakteafwerking van alle kunststof 3D-printtechnologieën. Het grootste voordeel van SLA ligt echter in zijn veelzijdigheid. Materiaalfabrikanten hebben innovatieve SLA harsformuleringen van fotopolymeer gecreëerd met een breed scala aan optische, mechanische en thermische eigenschappen die overeenkomen met die van standaard, engineering en industriële thermoplasten.

sla_googles

SLA-onderdelen hebben scherpe randen, een gladde oppervlakteafwerking en minimale zichtbare laaglijnen. Dit voorbeeldonderdeel werd geprint op een Form 3 desktop SLA 3D-printer van Formlabs.
 

SLA is een goede keuze voor zeer gedetailleerde prototypes die zeer kleine toleranties en gladde oppervlakken vereisen, zoals mallen, patronen en functionele onderdelen. SLA wordt op grote schaal gebruikt in diverse industrieën van techniek en productontwerp tot productie, tandheelkunde, juwelen, modelbouw, en onderwijs.

Selective Laser Sintering (SLS)

Selective Laser Sintering is de meest gebruikte technologie voor Additive Manufacturing voor industriële toepassingen. Ingenieurs en fabrikanten uit verschillende sectoren vertrouwen op deze technologie voor de productie van sterke, functionele onderdelen.

Bekijk hoe Selective Laser Sintering werkt.


SLS 3D-printers gebruiken een krachtige laser om kleine deeltjes polymeerpoeder samen te smelten. Het niet-gesmolten poeder ondersteunt het onderdeel tijdens het printen en maakt speciale ondersteunende structuren overbodig. Hierdoor is SLS ideaal voor complexe geometrieën, zoals binnenwerkse elementen, ondersnijdingen, dunne wanden en negatieve elementen. Onderdelen geproduceerd met SLS-printen hebben uitstekende mechanische eigenschappen, met een sterkte die vergelijkbaar is met die van spuitgegoten onderdelen.

sls_googles2

SLS-onderdelen hebben een ietwat ruwe oppervlakteafwerking, maar vrijwel geen zichtbare laaglijnen. Dit voorbeeldonderdeel werd geprint op een Fuse 1 SLS 3D printer van Formlabs.

Het meest gebruikte materiaal voor SLS is Nylon, een populair technisch thermoplast met uitstekende mechanische eigenschappen. Nylon is licht, sterk en flexibel, en is bestand tegen schokken, chemicaliën, hitte, Uv-licht, water en vuil.

De combinatie van lage kosten per onderdeel, hoge productiviteit, en gevestigde materialen maken SLS een populaire keuze onder ingenieurs voor functionele prototyping, en een kosteneffectief alternatief voor spuitgieten voor beperkte oplage of brugfabricage.

 

 

White paper Alles over SLS 3D printen

 

WHITE PAPER

Alles over Selective Laser Sintering (SLS) 3D Printen

Ben je op zoek naar een 3D-printer om sterke, functionele onderdelen te maken? Download onze whitepaper om te leren hoe SLS-printen werkt en waarom het een populair 3D-printproces is voor functionele prototyping en eindgebruiksproductie.

DOWNLOAD DE WHITEPAPER >

 

SLS 3D printen proefonderdeel aanvragen

 

SAMPLE PART

Proefonderdeel aanvragen

Zie en voel zelf de SLS-kwaliteit van Formlabs. We sturen een gratis proefonderdeel naar jouw kantoor.

GRATIS PROEFONDERDEEL AANVRAGEN >

 

Vergelijking FDM, SLA, en SLS 3D-printtechnologieën

Elke 3D-printtechnologie kent haar eigen sterke en zwakke punten en vereisten, en is dan ook geschikt voor verschillende toepassingen en bedrijven. De volgende tabel geeft een overzicht van enkele belangrijke kenmerken en overwegingen.

  FUSED DEPOSITION MODELING (FDM) STEREOLITHOGRAPHY (SLA) SELECTIVE LASER SINTERING (SLS)
Resolutie ★★☆☆☆ ★★★★★ ★★★★☆
Nauwkeurigheid ★★★★☆ ★★★★★ ★★★★★
Afwerking oppervlak ★★☆☆☆ ★★★★★ ★★★★☆
Verwerkingscapaciteit ★★★☆☆ ★★★★☆ ★★★★★
Complexe ontwerpen ★★★☆☆ ★★★★☆ ★★★★★
Gebruiksgemak ★★★★★ ★★★★★ ★★★★☆
Voordelen Goedkope verbruiksmachines en materialen
Snel en gemakkelijk voor eenvoudige, kleine onderdelen
Grote waarde
Hoge nauwkeurigheid
Gladde oppervlakteafwerking
Hoge afdruksnelheden
Diverse functionele toepassingen
Sterke functionele onderdelen
Ontwerpvrijheid
Ondersteunende structuren zijn overbodig
Nadelen Geringe nauwkeurigheid
Weinig details
Beperkte ontwerpcompatibiliteit
Gevoelig voor langdurige blootstelling aan Uv-licht Ruwe oppervlakteafwerking
Beperkte materiaalopties
Toepassingen Snelle prototyping tegen lage kosten
Basic proof-of-concept-modellen
Functioneel prototype
Patronen, mallen en gereedschappen
Tandheelkundige toepassingen
Prototyping en gieten van sieraden
Modelbouw
Functioneel prototype
Korte termijn-, brug-, of productie op maat
Printvolume Tot 300 x 300 x 600 mm (desktop en werkbank 3D-printers) Tot 300 x 335 x 200 mm (desktop en werkbank 3D-printers) Tot 165 x 165 x 300 mm (benchtop industriële 3D-printers)
Materialen Standaard thermoplastische kunststoffen, zoals ABS, PLA en diverse mengsels daarvan Verschillende harsen (thermohardende kunststoffen). Standaard, engineering (ABS-achtig, PP-achtig, flexibel, hittebestendig), gietbaar, tandheelkundig en medisch (biocompatibel) Technische thermoplasten. Nylon 11, Nylon 12, en hun composieten
Training Weinig opleiding in het instellen, bedienen en afwerken van machines; gemiddelde opleiding in onderhoud Plug & play. Minimale training over opbouw, onderhoud, machinebediening en afwerking Gematigde training in opbouw, onderhoud, machinebediening en afwerking
Eisen faciliteit Omgeving met airconditioning of bij voorkeur aangepaste ventilatie voor desktopmachines Desktopmachines zijn geschikt voor een kantooromgeving Werkplaatsomgeving met gematigde ruimtevereisten voor benchtop systemen
Aanvullende apparatuur Steunverwijderingssysteem voor machines met oplosbare steunen (optioneel geautomatiseerd), afwerkingsgereedschappen Wash & Cure  (beide kunnen worden geautomatiseerd), afwerkingsgereedschappen Nabewerkingsstation voor onderdeelreiniging en materiaalterugwinning
 

Wil je ons advies voor jouw toepassing?

We denken graag vrijblijvend met je mee voor een passende 3D printoplossing.

Contact opnemen

3D-print kosten en ROI met FDM-, SLA- en SLS-technologieën

Uiteindelijk moet je de technologie kiezen die voor jouw bedrijf het meest zinvol is. De prijzen zijn de laatste jaren aanzienlijk gedaald, en vandaag de dag zijn deze drie technologieën verkrijgbaar in compacte, betaalbare systemen.

Het berekenen van de kosten van 3D-printen houdt niet op bij de kosten van de apparatuur vooraf. 3D-printmateriaal- en arbeidskosten hebben een behoorlijke invloed op de kosten per onderdeel, afhankelijk van de toepassing en je productiebehoeften.
Hieronder volgt een gedetailleerd overzicht per technologie:

  FUSED DEPOSITION MODELING (FDM) STEREOLITHOGRAPHY (SLA) SELECTIVE LASER SINTERING (SLS)
Kosten apparatuur Budgetprinters en 3D-printerkits beginnen bij een paar honderd dollar. Kwalitatief betere mid-range desktop printers vanaf € 1.800, en industriële systemen zijn beschikbaar vanaf € 13.500. Professionele desktopprinters beginnen bij € 3.100, grootformaat benchtop printers bij € 10.000, en grootschalige industriële machines zijn verkrijgbaar vanaf € 72.500. Benchtop industriële systemen beginnen bij € 16.750, en traditionele industriële printers zijn verkrijgbaar vanaf € 91.000.
Materiaalkosten € 45 - € 130/kg voor de meeste standaard en engineering filamenten, en € 90 - € 180/kg voor ondersteunende materialen. € 135 - € 180/Lvoor de meeste standaard- en engineering resins. € 90/kg voor Nylon. SLS vereist geen ondersteunende structuren. Ongesmolten poeder kan worden hergebruikt, wat de materiaalkosten verlaagt.
Arbeidsbehoeften Handmatige verwijdering van de drager (kan grotendeels worden geautomatiseerd voor industriële systemen met oplosbare dragers). Een langdurige nabewerking is vereist voor een afwerking van hoge kwaliteit. Wassen en uitharden (beide kunnen grotendeels worden geautomatiseerd). Eenvoudige nabewerking om steunsporen te verwijderen. Eenvoudig schoonmaken om overtollig poeder te verwijderen.

 

Leer meer over 3D printen

all_googles

Prototypes van het frame van een skibril geprint met FDM-, SLA- en SLS-technologie (van links naar rechts).

Wij hopen dat dit artikel jou heeft geholpen bij je zoektocht naar de beste 3D-printtechnologie voor jouw toepassing.

Meer weten en ook 3D geprinte onderdelen met FDM, SLA of SLS zien en vasthouden? Maak dan een afspraak voor een vrijblijvend bezoek in onze showroom. Onze experts helpen je graag!

Vond je dit artikel interessant?

Krijg de nieuwste blogs direct in je mailbox door je hieronder in te schrijven.
Je geeft toestemming aan Layertec om je ingediende persoonlijke informatie op te slaan en te verwerken om je van de gevraagde informatie te voorzien.

Dennie Rijk
Dennie volgt alle ontwikkelingen op gebied van 3D printen op de voet. Hij is de ideale gesprekspartner voor bedrijven die zich oriënteren op 3D printen en vertelt met veel enthousiasme over mogelijke toepassingen.

Ook interessant voor u