Die selektive Lasersinterung (SLS) ist eine etablierte 3D-Drucktechnologie, die sich durch ihre Fähigkeit auszeichnet, hochdetaillierte und funktionale Teile zu produzieren. Während das Kernverfahren bei allen SLS-Druckern gleich ist, unterscheiden sie sich in Bezug auf Lasertechnologie, Bauraumgröße und Systemkomplexität. Diese Unterschiede beeinflussen maßgeblich Anwendungsbereiche, Kosten und Benutzerfreundlichkeit.
Traditionelle industrielle SLS-3D-Drucker
Jahrzehntelang war SLS eine der führenden 3D-Drucktechnologien für Profis. Ihre Komplexität, die hohen Anforderungen an die Infrastruktur und die erheblichen Kosten beschränkten ihre Nutzung jedoch weitgehend auf spezialisierte Dienstleister und Großunternehmen.
Diese Maschinen erfordern spezielle HLK-Systeme und industrielle Stromanschlüsse. Selbst die kleinsten industriellen Modelle benötigen mindestens 10 m² Installationsfläche und die Einrichtung dauert mehrere Tage, inklusive Vor-Ort-Installation und Schulung. Der komplexe Arbeitsablauf und die steile Lernkurve bedingen zudem, dass diese Systeme einen ausgebildeten Techniker für Betrieb und Wartung vor Ort erfordern. Mit Anschaffungskosten, die bei rund 200.000 US-Dollar beginnen und für Komplettlösungen weit darüber hinausgehen, waren traditionelle industrielle SLS-Drucker für viele Unternehmen unerschwinglich.
Die Fuse-Serie: Kompakte industrielle SLS-3D-Drucker für den Arbeitsplatz
Ähnlich wie bei anderen 3D-Drucktechnologien wie FDM oder SLA sind in jüngster Zeit kostengünstigere, kompakte SLS-Systeme auf den Markt gekommen. Anfänglich brachten diese Lösungen erhebliche Kompromisse mit sich, wie z. B. geringere Teilequalität und komplexe, manuelle Arbeitsabläufe aufgrund fehlender Nachbearbeitungslösungen. Dies schränkte ihre Anwendung in industriellen und Produktionsumgebungen ein.
Der Formlabs Fuse 1 schloss diese Lücke und schuf eine eigene Kategorie als erster SLS-3D-Drucker für den Arbeitsplatz, der hohe Qualität, eine kompakte Stellfläche und einen vollständigen, vereinfachten Workflow zu einem Bruchteil der Kosten traditioneller industrieller SLS-Systeme bot. Die nächste Generation, der Fuse 1+ 30W, erweitert diese Kategorie mit einem leistungsstärkeren Laser, verbesserten Pulverhandhabungsfunktionen und neuen Materialfähigkeiten für industrielle Qualitätsteile und hohen Durchsatz.
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Das Ökosystem der Fuse-Serie benötigt keine spezielle Infrastruktur und passt problemlos in Ihren Arbeitsbereich. Die Fuse-Serie SLS-3D-Drucker verwenden einen einzelnen Laser und eine kleinere Kammer, die weniger Heizleistung benötigt. Der geringere Energieverbrauch ermöglicht den Betrieb mit Standard-Wechselstrom, ohne dass spezielle Infrastruktur erforderlich ist. Eine optionale Stickstofffunktion für den Fuse 1+ 30W-Drucker schafft eine inerte Gasumgebung, die die Qualität des ungesinterten Pulvers für eine geringere Auffrischrate erhält (mehr recyceltes Pulver als neues Pulver bei aufeinanderfolgenden Druckaufträgen), Abfall minimiert und eine bessere Oberflächengüte der gesinterten Teile ermöglicht.
In Bezug auf Genauigkeit und Wiederholgenauigkeit kann der Fuse 1+ 30W mit jedem herkömmlichen Industriesystem mithalten. Nach umfangreichen Tests erzielen die Drucker der Fuse-Serie eine standardmäßige XY-Toleranz von +/- 0,5 % oder 0,3 mm, je nachdem, welcher Wert größer ist. Für die Z-Achse beträgt die Gesamttoleranz +/- 1 % oder 0,6 mm, je nachdem, welcher Wert kleiner ist. Die Wiederholgenauigkeit und Präzision einzelner Teile sind außergewöhnlich hoch und liegen an jeder beliebigen Stelle bei +/- 0,5 %. Diese Daten wurden in unserem Whitepaper öffentlich zugänglich gemacht.
Die Drucker der Fuse-Serie verfügen außerdem über eine zum Patent angemeldete Lösung namens Surface Armor – eine semi-gesinterte Hülle, die den Bereich um die Teile während des Drucks gleichmäßig erwärmt. Dies gewährleistet eine hervorragende Oberflächengüte, konsistente mechanische Eigenschaften, hohe Zuverlässigkeit und bessere Auffrischraten.
Um ein kompaktes, geschlossenes Ökosystem und eine End-to-End-Pulverhandhabung zu bieten, werden die Drucker der Fuse-Serie mit dem Fuse Sift geliefert, das Teileentnahme, Pulverrückgewinnung, Lagerung und Mischung in einem einzigen freistehenden Gerät kombiniert, sowie mit dem Fuse Blast, einer vollautomatischen Reinigungs- und Polierlösung.
Insgesamt bietet das SLS-3D-Drucken auf dem Arbeitsplatz mit den Druckern der Fuse-Serie ein etwas kleineres Bauvolumen im Vergleich zu den Einstiegsmodellen traditioneller SLS-Systeme. Dafür erhalten Sie eine deutlich kleinere Stellfläche, einen vereinfachten Arbeitsablauf und geringere Kosten.
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Vergleich der SLS-3D-Drucker
| Merkmal | Fuse-Serie: Kompakte industrielle SLS-Drucker | Traditionelle industrielle SLS-Drucker |
|---|---|---|
| Preis | Ab knapp 30.000 $ (Drucker) / 60.000 $ (Ökosystem) | 200.000 $ – 500.000 $+ |
| Bauvolumen | 165 x 165 x 300 mm | Bis zu 550 x 550 x 750 mm |
| Vorteile | Erschwinglich, Hochwertige Teile, Hoher Durchsatz, Mehrere Materialoptionen, Vereinfachter Workflow, Kleine Stellfläche, Geringer Wartungsaufwand | Großes Bauvolumen, Hochwertige Teile, Hoher Durchsatz, Mehrere Materialoptionen |
| Nachteile | Kleineres Bauvolumen | Teure Maschinen, Große Stellfläche, Facility-Anforderungen, Hoher Wartungsaufwand, Dedizierter Bediener erforderlich |
Der Vergleich basiert auf dem kompakten industriellen SLS-System der Formlabs Fuse-Serie und traditionellen industriellen SLS-Systemen von Anbietern wie EOS und 3D Systems.
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Die Entscheidung zwischen der Auslagerung von SLS-Druckteilen oder der Inhouse-Produktion ist entscheidend für die Kosteneffizienz und Flexibilität. Die Einführung eigener SLS-Drucker kann langfristig Kosten senken und die Kontrolle über den Produktionsprozess verbessern, erfordert jedoch eine anfängliche Investition und Expertise.
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Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die kompakten industriellen SLS-3D-Drucker der Fuse-Serie eine attraktive Alternative für Unternehmen darstellen, die hochwertige SLS-Teile benötigen, aber nicht über die Ressourcen für traditionelle industrielle Systeme verfügen. Sie bieten eine ausgewogene Lösung aus Leistung, Kosten und Benutzerfreundlichkeit.