MJF vs. SLS: Welches Verfahren für PA12-Teile?

Hinweis: SLS Market betreibt eine SLS-Anlage und bietet kein MJF an. Der folgende Vergleich beschreibt die beiden Verfahren allgemein und gilt für PA12-Teile jedes Anbieters.

Kurze Antwort

Für die meisten funktionalen PA12-Teile eignen sich beide Verfahren. Wählen Sie SLS, wenn das Teil weiß sein oder in einer hellen oder satten Farbe gefärbt werden soll. Wählen Sie MJF, wenn ein graues oder schwarzes Teil akzeptabel ist und die Preisgestaltung des Anbieters es bei Ihrer Stückzahl begünstigt. In allem anderen zählen Prozessbeherrschung und Finish des Anbieters mehr als das Kürzel.

Wie die beiden Verfahren funktionieren

Beide sind Pulverbettverfahren. Eine dünne Schicht PA12-Pulver wird auf einer beheizten Baufläche verteilt, der Querschnitt des Teils wird verschmolzen, und die nächste Schicht folgt. Unverschmolzenes Pulver stützt das Teil, daher braucht keines der Verfahren Stützstrukturen.

Der Unterschied liegt darin, wie die Energie in das Pulver gelangt.

• SLS: Ein CO₂-Laser fährt den Querschnitt Punkt für Punkt ab und verschmilzt das Pulver direkt. In das Teil gelangt nichts außer Pulver. Die Bauzeit pro Schicht hängt von der zu belichtenden Fläche ab.
• MJF: Ein Inkjet-Druckkopf trägt einen dunklen, wärmeabsorbierenden Fusing Agent dort auf, wo das Teil entstehen soll, und einen Detailing Agent um die Kontur, um die Kante zu schärfen. Anschließend fahren Infrarotlampen über das gesamte Bett, und die Bereiche mit Fusing Agent schmelzen. Die Zeit pro Schicht ist etwa konstant, unabhängig von der Zahl der Teile darin.

Die Verfahrensbeschreibung ist Thema des Leitfadens Selektives Lasersintern.

Vergleichstabelle

Die Werte sind typisch für die Verfahren im Allgemeinen. Ein einzelner Anbieter kann je nach Anlage, Parametern und Qualitätssicherung besser oder schlechter abschneiden.

Farbe: der sichtbarste Unterschied

Ein SLS-Teil ist weiß, weil es nur aus weißem Pulver besteht. Ein MJF-Teil ist grau, weil der dunkle Fusing Agent in das geschmolzene Material eingemischt wird, während die Außenhaut weißes Pulver aufnimmt. Das Grau ist oft ungleichmäßig, daher werden MJF-Teile routinemäßig schwarz gefärbt, um ein einheitliches Erscheinungsbild zu erhalten.

Farbstoff ist transparent: Er fügt der Grundfarbe Farbe hinzu und kann sie nicht aufhellen. Ein weißes SLS-Teil kann daher gelb, rot, blau oder in jedem anderen Ton gefärbt werden, und es kann auch weiß bleiben. Ein graues Teil kann nur dunkler werden. Wenn Ihr Teil eine Markenfarbe, eine Farbcodierung von Varianten oder eine saubere weiße Optik braucht, ist SLS der direkte Weg. Wenn das Teil ohnehin schwarz wird, spielt dieser Unterschied keine Rolle.

Noch ein Punkt zu weißen Teilen: Unbehandeltes weißes PA12 kann unter UV-Licht mit der Zeit leicht vergilben. Wo es auf ein stabiles Erscheinungsbild im Freien ankommt, besprechen Sie Färben oder Prüfungen mit Ihrem Anbieter.

Oberfläche und Details

Beide Verfahren ergeben eine matte Oberfläche mit feiner Körnung vom Pulver. Nach dem Strahlen fühlen sich beide ähnlich an. MJF-Oberflächen werden oft als etwas glatter und die Kanten als etwas schärfer beschrieben, eine Folge der feineren Schicht und des Detailing Agent. Große ebene MJF-Flächen können vor dem Färben Unterschiede im Grauton zeigen. Bei beiden Verfahren hängt der Gesamteindruck stark vom Finish ab: Ein sorgfältig geglättetes Teil aus dem einen Verfahren sieht besser aus als ein lediglich entpulvertes Teil aus dem anderen.

Genauigkeit und Verzug

Die Maßgenauigkeit liegt im selben Bereich. Für SLS PA12 gilt üblicherweise ±0,3 %, mindestens jedoch ±0,3 mm; für MJF genannte Werte liegen in ähnlicher Größenordnung. Beide Verfahren teilen dieselben physikalischen Grenzen: Schwindung beim Abkühlen und Verzug langer, dünner oder großer ebener Teile. Die konstruktiven Maßnahmen sind für beide identisch, nämlich gleichmäßige Wandstärken, Rippen auf ebenen Flächen und keine massiven Querschnitte.

Mechanische Eigenschaften

Teile aus beiden Verfahren bestehen aus dichtem, zähem PA12 mit nahezu isotropem Verhalten. Veröffentlichte Werte für Zugfestigkeit und Steifigkeit liegen im selben Bereich. MJF-Teile zeigen tendenziell einen kleineren Unterschied zwischen Baurichtung und Schichtebene, während die Bruchdehnung bei beiden Verfahren mit den Parametern schwankt. Für ein typisches Gehäuse, eine Halterung oder eine Vorrichtung ist der Unterschied nicht relevant. Bei einem Teil, das nahe an seiner Grenze belastet wird, sind Probeteile des tatsächlichen Anbieters aussagekräftiger als jede allgemeine Tabelle. Hintergrund zum Werkstoff bietet der PA12-Nylon-Leitfaden.

Kosten und Stückzahl

Keines der Verfahren braucht Werkzeuge, und bei beiden ergibt sich der Preis eines Teils aus dem Bauraum, den es belegt, seinem Materialvolumen und dem Finish. MJF-Anlagen haben eine konstante Schichtzeit und größere Baueinheiten, was dicht gepackte Produktionsjobs begünstigt. SLS-Anlagen gibt es in vielen Größen; ein kompaktes System lässt sich mit einer gemischten Charge kleinerer Aufträge schneller füllen und starten. Welches Verfahren für ein bestimmtes Teil günstiger ist, hängt von Anlage, Auslastung und Preismodell des Anbieters ab; vergleichen Sie daher konkrete Angebote für Ihre Geometrie und Stückzahl.

So wählen Sie

SLS bei SLS Market

Wir drucken weißes Nylon PA 12 auf einer EOS FORMIGA P 110 Velocis, strahlen und glätten die Teile in einer DyeMansion Powershot DUAL und färben sie auf Anfrage in einem separaten Schritt mit Flüssigfarbstoffen des Farbstoffherstellers TCN; die Farbtöne zeigt der Farbkatalog. Leistungsumfang und Konstruktionsgrenzen finden Sie auf der Seite SLS 3D-Druck Service.