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Industrielle SLA im Vergleich zu Desktop SLA

Zeit schaffen: 01/20/2019

Unternehmen, die sich für den SLA-3D-Druck interessieren, werden möglicherweise überrascht sein, um den extremen Preisunterschied zwischen Desktop-SLA-Druckern für Privatanwender und industriellen 3D-Druckern zu erkennen. Bei den meisten Desktop-SLA-Geräten fallen nur ein paar tausend Dollar an, wohingegen industrielle 3D-Drucker in der Regel Kosten von bis zu 100.000 USD und in manchen Fällen sogar bis zu 1.000.000 USD kosten. Die Hersteller der viel billigeren Desktop-SLA-Drucker geben oft eindrucksvolle Auflösungsstatistiken an. Wo genau liegt also der Wert eines Druckers 100-mal so hoch? Die Antwort ist natürlich, dass teure industrielle SLA-Drucker alle möglichen Vorteile gegenüber Desktop-Modellen haben, oder anders ausgedrückt: Desktop-Drucker haben zahlreiche Eigenschaften, die sie für die Industrie ungeeignet machen. Sehen wir uns die wichtigsten Unterschiede zwischen Desktop-SLA und Industrie-SLA an.

Die Größe ist wichtig

Desktop SLA interface

Die erste ungeeignete Eigenschaft von Desktop-Druckern ist die Größe. Wie Sie es von einem als "Desktop" bezeichneten Gerät erwarten würden, sind SLA-Drucker für Endverbraucher nicht sehr groß. Der populäre Form2-Desktop-SLA-Drucker von Formlabs kann beispielsweise nur Teile bis zu einer maximalen Größe von 145 x 145 x 175 mm drucken. Dies ist marktüblich. Dies mag für Hobbyisten ausreichend sein, ist aber für die Industrie viel zu restriktiv. Industrielle 3D-Drucker gibt es je nach den Bedürfnissen des Käufers in einer Vielzahl von Größen und kann bei Bedarf gigantisch sein. Am Beispiel von ProtoFab können mit unserem meistverkauften SLA600 Teile bis zu 600 x 600 x 400 mm gedruckt werden, und unser größter Drucker, der SLA 1100, kann Teile mit einer Breite von mehr als einem Meter bedrucken. Dies bietet die Flexibilität, die Hersteller verlangen, und Desktop-Drucker sehen im Vergleich zu Spielzeug aus.

ProtoFab Printed Concept Car
Nur ein Industriedrucker kann ein derart großes Modell herstellen

Bei einer großen Baugröße geht es nicht nur darum, große Teile zu drucken. Der zusätzliche Platz im Drucker kann mit einer ganzen Charge eines kleineren Teils gefüllt werden, was eine schnelle und hochskalierbare Produktion ermöglicht. Das Drucken von Produktionsmengen eines Teils mit einem Desktop-Drucker würde übermäßig viel Zeit in Anspruch nehmen und ist nicht rentabel.

Verkehrt herum oder abwärts gerichtet?

Desktop SLA Printing
Beispiel für invertiertes SLA. Beachten Sie das flache Harzfach.

Die Druckorientierung ist ein wesentlicher Unterschied zwischen Desktop- und industriellen SLA-Druckern. Dieser Unterschied wird nicht immer in vollem Umfang gewürdigt. Industriedrucker sind nicht nur große Versionen von Desktop-Druckern, sie verwenden grundlegend andere Technologien. Desktop - Drucker verwenden eine umgekehrte Ausrichtung (das Teil wird verkehrt herum aus dem Kunstharzbehälter herausgezogen und wird allmählich nach oben gezogen), während Industriedrucker im Allgemeinen die traditionelle Ausrichtung nach rechts verwenden (das Teil tritt aus dem tiefen Kunststofftank mit dem Druckkopf heraus Harzniveau sinkt allmählich). Der Vorteil des umgekehrten Verfahrens besteht darin, dass ein großer Teil aus einer geringen Harzmenge hergestellt werden kann. Dies ermöglicht die effizienteste Verwendung der geringen Größe eines Desktop-Druckers und erfordert außerdem weniger Harz. Bei der traditionellen Methode muss der Kunststofftank so tief sein, wie das Teil hoch ist, und die Baufläche muss vollständig mit Kunstharz gefüllt sein. Dies macht das Drucken kleiner Teile sehr ineffizient und bedeutet, dass die Maschine sehr groß sein muss. Das bedeutet auch, dass bei jedem Materialwechsel der gesamte Kunststofftank entleert werden muss.

SLA Resin Vat
SLA für den rechten Weg. Die Build-Plattform wird nach jeder Ebene nach unten verschoben

Der Nachteil von invertiertem SLA ist, dass während des Druckens größere Kräfte auf das Teil wirken (aufgrund der Schwerkraft), was die Qualität beeinflusst, viel mehr Trägermaterial erfordert und die Baugröße begrenzt. Dieses Verfahren begrenzt auch die Arten von Harz, die verwendet werden können, wodurch die mechanischen Eigenschaften der gedruckten Teile begrenzt werden. Weicheres, flexibleres Material hält dem Prozess nicht stand, da die Auflager zu schwach sind.

Für die Ewigkeit gebaut

ProtoFab SLA Printer Aseembly

Ein weiterer Vorteil von Industriedruckern ist, dass sie viel länger halten und weniger Wartung benötigen. Die Harzschublade von Desktop-Druckern reicht nur wenige Monate, bevor sie ersetzt werden muss. Dies ist nicht nur unpraktisch, sondern beeinträchtigt auch die Leistung. Die internen Komponenten weisen im Allgemeinen keine Haltbarkeit auf und werden im Laufe der Zeit schlechter, was die Qualität und Präzision beeinträchtigt. Im Vergleich dazu ist der Kunststofftank in Industriedruckern ein fester Bestandteil und kann nicht ausgetauscht werden. Es sollte für die Lebensdauer der Maschine halten können. Alle internen Komponenten werden mit unglaublich feinen Toleranzen unter Verwendung hochwertiger Materialien hergestellt und sollten nicht an Abnutzungserscheinungen wie Desktop-Drucker leiden.

Präzision ist der Schlüssel

SLA600 Laser Scanning
Laserhärtendes Harz in einem großen industriellen SLA-Drucker.

Industriedrucker haben auch einen erheblichen Vorteil, wenn es um die Qualität der Verarbeitung geht, obwohl dies beim Vergleich einiger Schlagzeilenstatistiken nicht immer klar ist. Es gibt Desktop-SLA-Drucker, einschließlich Form2, die Schichtdicken von nur 0,025 mm bieten. Im Vergleich dazu unterstützt die industrielle SLA-Serie von ProtoFab im Hochpräzisionsmodus Schichtdicken von nur 0,05 mm, und andere führende Industriedrucker weisen ähnliche Werte auf. Solche winzigen Schichthöhen sind jedoch nicht immer wünschenswert, insbesondere für die in der Industrie üblichen großen Builds. Bei Industriedrucken ist eine Schichthöhe von etwa 0,1 mm Standard, ein Drucken mit 0,025 mm pro Schicht würde für einen minimalen Qualitätsgewinn zu lange dauern. Der wahre Vorteil von Industriedruckern liegt in Präzision und Toleranzen. Ein guter Industriedrucker kann immer wieder das gleiche Teil drucken und jedes Mal dasselbe Ergebnis erzielen. Aus diesem Grund zahlen die Unternehmen viel Geld für die teuersten Drucker. Sie wünschen sich eine konsistente und zuverlässige Ausrüstung. Desktop-Drucker bieten manchmal starke Auflösungswerte, sind jedoch von der Zuverlässigkeit abhängig. Drucken Sie dasselbe Teil mehrmals, und jedes Teil ist etwas unterschiedlich, insbesondere wenn das Gerät ausgiebig verwendet wird. Dies ist für die Mehrheit der Desktop-Benutzer in Ordnung, für die Industrie jedoch völlig inakzeptabel. Die Strahlgröße ist bei Industriemodellen im Allgemeinen auch kleiner, sodass kleinere Merkmale möglich sind. Der Balken des Form2 beträgt 0,14 mm, was für einen Desktop-Drucker sehr beeindruckend ist. Der SLA600 von ProtoFab unterstützt jedoch bei Bedarf eine Balkengröße von 0,06 mm, wodurch eine minimale Mindestgröße möglich ist. Industriedrucker unterstützen im Allgemeinen auch deutlich geringere Wandstärken.

Materialien

ProtoFab SLA Material Selection Guide
Es gibt viele Möglichkeiten

Ein weiterer entscheidender Vorteil von industriellen SLA-Druckern ist die Auswahl an Materialien, die verwendet werden können. Wenn man das populäre Form2 noch einmal als Beispiel betrachtet, sind die Anwender auf die Verwendung von Formlabs-Harz beschränkt, was sehr teuer ist (dies ist ähnlich wie bei Tintenstrahldruckern, wo Hersteller das Gerät billig verkaufen, aber mit den Tintenpatronen Geld verdienen). . Die Art des verwendeten Harzes kann unterschiedlich gewählt werden (klar, weiß, zäh, flexibel usw.), doch handelt es sich hierbei nur um geringfügige Abweichungen, und die in Desktop-Druckern verwendeten Materialien sind im Allgemeinen nicht für Funktionsteile geeignet. Industrielle SLA-Drucker können mit einer viel größeren Auswahl an Materialien verwendet werden und bieten eine breite Palette mechanischer Eigenschaften. Industrielle SLA-Drucker können beispielsweise Teile herstellen, die die Eigenschaften von thermoplastischen Kunststoffen in Industriequalität perfekt nachahmen. Harz direkt vom Gerätehersteller zu beziehen, ist oft die bequemste Lösung (ProtoFab verkauft beispielsweise eine breite Palette von speziell für unsere Geräte entwickelten Harzen). Industrielle SLA-Drucker können jedoch so konfiguriert werden, dass sie bei Bedarf mit allen Arten von Harzen von Drittanbietern arbeiten .

Zeit ist Geld

3D printed Car headlight ProtoFab SLA
Industrielles SLA-Druckteil. Nur minimale Nachbearbeitung notwendig.

Die Geschwindigkeit ist eine dieser Statistiken, die beim SLA-Druck besonders schwer zu bestimmen ist und je nach Faktoren (Harztyp, Bauteilform, Schichthöhe usw.) variieren kann. Für ein Unternehmen, das mit dem Drucker eine relativ hohe Stückzahl produziert, ist die SLA für Industrieunternehmen jedoch immer deutlich schneller. In erster Linie kann ein industrieller SLA ein besseres Ergebnis als ein Desktop-SLA erzielen, so dass weniger Nachbearbeitung erforderlich ist. Dies kann eine erhebliche Zeitersparnis bedeuten und die Durchlaufzeiten erheblich reduzieren. Mit industrieller SLA ist es auch möglich, mehrere Teile in derselben Baukammer zu produzieren, was wesentlich effizienter ist. Was die tatsächliche Druckgeschwindigkeit angeht, sind Desktop-Drucker insgesamt etwas langsamer, wenn mit vergleichbarer Detailgenauigkeit gedruckt wird. Beispielsweise ist die Druckgeschwindigkeit des Form2 deutlich niedriger als die von ProtoFab angebotenen SLA-Serien von 50 bis 100 Gramm pro Stunde. Dieser Geschwindigkeitsvorteil ist hauptsächlich auf das SCANLAB-Galvanometer zurückzuführen, das das Herzstück jedes ProtoFab-SLA-Druckers darstellt. Qualitativ hochwertige optische Systeme sind auf Budget-Desktop-Rechnern nicht zu finden, daher sind die Geschwindigkeiten niedriger.

Portable vs. Fixed

ProtoFab SLA1100 3D Printer
Versuchen Sie, dies auf Ihrem Desktop abzulegen

Es ist jedoch nicht nur eine gute Nachricht für diejenigen, die einen industriellen SLA-Drucker kaufen. Größe und Portabilität sind eine der Hauptstärken von Desktop-Druckern und einer der größten Nachteile ihrer industriellen Kollegen. Viele Desktop-SLA-Drucker wiegen nicht viel mehr als 10 kg, sodass sie leicht aufgenommen und bewegt werden können. Wenn Sie es in einen anderen Raum verschieben müssen, können Sie es einfach aus der Steckdose ziehen und verschieben. Sobald Sie es an einem neuen Ort platziert haben, kann es fast sofort wieder gedruckt werden. Sie können auch online gekauft und durch einen regulären Kurierdienst kostengünstig geliefert werden. Dies steht im Gegensatz zu Industriedruckern, die regelmäßig mehr als eine Tonne wiegen und nicht für die Bewegung geeignet sind. Sobald ein industrieller SLA-Drucker installiert ist, ist er im Wesentlichen fixiert, und wenn Sie ihn auch nur mit dem geringsten bisschen bewegen, ist eine vollständige Neukalibrierung erforderlich. Der feste Charakter von Industriemaschinen ist einer der Gründe, warum sie so präzise sein können, aber sie kann zu Unannehmlichkeiten und zusätzlichen Kosten führen, wenn Bewegung erforderlich ist.

Extreme Komplexität

SLA Printer Compare
Einfache und intuitive Anzeige auf einem Desktop-SLA-Drucker.

Industriedrucker erfordern im Allgemeinen auch eine beträchtliche Schulung, um funktionieren zu können. Sie können die Anweisungen nicht einfach durchlesen und loslegen, die Komplexität dieser Maschinen sollte nicht unterschätzt werden. Ein ungelernter Bediener kann das Gerät nicht optimal nutzen und kann sogar beschädigt werden. In der Regel werden Industriedrucker von erfahrenen Teams betrieben, wobei jedes Mitglied sich auf einen bestimmten Bereich des Produktionsprozesses spezialisiert. Dies steht im Gegensatz zum Plug-and-Play-Charakter von Desktop-Druckern, die von einer einzelnen Person bedient werden können. Solche Maschinen sind in der Regel mit benutzerfreundlicher Software und einem hohen Automatisierungsgrad ausgestattet, um zu versuchen, den Prozess für gewöhnliche Verbraucher so unbeeindruckend wie möglich zu gestalten. Obwohl SLA-Desktop-Drucker aufgrund der Verwendung von Harz komplexer sind als FDM-Desktop-Drucker, sind sie für Nichtfachleute und Benutzer ohne vorherige Erfahrung mit 3D-Drucken weiterhin gut zugänglich.

Qualität ist nicht billig

Das größte Hindernis für die meisten Menschen, die einen industriellen 3D-Drucker kaufen, ist natürlich der Preis. Bis auf die kleinsten Industriemodelle sind sechs Zahlen erforderlich, und das größte und das fortschrittlichste Modell kann bis zu einer Million Dollar kosten. Wie wir oben erörtert haben, ist dies für viele Hersteller gut angelegtes Geld und bedeutet oft erhebliche Einsparungen gegenüber traditionellen Fertigungstechniken.

Zusammenfassung

Build size Desktop supports small builds only. Industrial supports small to very large.
Layer height Similar.
Materials Industrial supports far more.
Beam size Industrial usually smaller.
Precision/tolerance Industrial significantly better.
Orientation Desktop usually inverted. More compact and uses less resin but affects quality and limits materials.
Portability Industrial significantly larger and heavier, not easy to move.
Speed Depends on a number of factors, but industrial usually much quicker.
Ease of use Industrial very complex, requires training.
Maintenance Desktop requires regular maintenance and adjusting.
Wear and tear Performance of desktop will diminish over time.
Finish Desktop requires much more post-processing.
Cost Desktop usually a few thousand dollars, industrial usually hundreds of thousands.

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