ColorJet Printing und Selektives Lasersintern: Die wichtigsten Unterschiede und Gemeinsamkeiten

Während andere 3D-Druckverfahren entweder auf Feststoffen (wie FDM- und Metall-3D-Druck) oder auf Flüssigkeiten (wie Stereolithografie und Polyjet-3D-Druck) basieren liegen die Ausgangsstoffe sowohl im Selektivem Lasersintern (auch als SLS-3D-Druck bekannt) als auch im Color Jet Printing (bezeichnet auch als CJP-3D-Druck) in Form eines Pulvers vor. Es erscheint daher besonders interessant, diese beiden Pulver-3D-Druckverfahren miteinander zu vergleichen, zumal es sich trotz der Parallele im 3D-Druck-Material um 2 völlig verschiedene Verfahren des Rapid Prototyping handelt.

Schmelzen versus Kleben

Der wichtigste Unterschied zwischen SLS- und CJP-3D-Druck ist schnell erklärt: Während das Pulver im Selektivem Lasersintern geschmolzen wird erfolgt der Aufbau des 3D-Druck-Objekts beim Color Jet Printing über Verkleben. Aus diesem Unterschied folgt die Verwendung unterschiedlicher Materialien, nämlich Polyamid (PA) im SLS-3D-Druck, Polymergips im CJP-3D-Druck.

Beim Color Jet-Printing wird per Tintenstrahl (ähnlich dem eines Tintenstrahldruckers im 2D-Bereich) ein flüssiges Bindemittel auf eine dünne Schicht mit Pulver (Polymergips) aufgetragen. Die Druckköpfe des Color Jet Printing-3D-Druckers werden dabei über dem mit Polymergips gefülltem Druckbett bewegt, in das nun die in der CAD-Datei vorgegebenen 3D-Druck-Muster gedruckt werden. Das Pulver wird dabei exakt und eben auf die Aufbauplattform aufgetragen, die dabei Schicht für Schicht wächst. Ohne die Notwendigkeit einer zusätzlichen Stützgeometrie (Support) werden die 3D-Druck-Modelle so im Pulverbett gefestigt. Überschüssiges Polymergips wird dabei automatisch abgesaugt.

Das Selektive Lasersintern funktioniert über das lokale Verschmelzen einzelner Pulverschichten, wobei der Laserstrahl im PA-Pulver exakt die in der 3D-Datei konstruierten Umrisse nachfährt und dabei das Material punktuell zu einem bruchfesten 3D-Druck-Objekt verschmilzt.

Der SLS-3D-Druck unterscheidet sich vom CJP-Verfahren also auch in dessen seiner sehr viel punktuelleren Arbeitsweise.

Übrigens gehört das Selektive Lasersintern zu den älteren 3D-Druckverfahren. 1986 wurde dieses Rapid-Prototyping-Verfahren von Doktor Charles Deckard (von der University of Texas, Austin) erfunden, seit 1992 wird es in der industriellen Fertigung eingesetzt. Das Color Jet Printing fand 1994 Eingang in die Produktion.

Wichtig ist vor allem auch die unterschiedliche Oberflächenstruktur der fertigten 3D-Druck-Modelle. Die typische raue Oberfläche im CJP-Printing erstellter Polymergips-Objekte unterscheidet sich merklich von der eher glatten Oberfläche, die Sie bei PA-/SLS-3D-Druck-Modellen finden.

Ein weiterer wichtiger Unterschied besteht darin, dass im Color Jet Printing vollfarbige 3D-Druck-Objekte möglich sind, während SLS-3D-Druckobjekte grundsätzlich einfarbig entstehen. In der Regel fallen die PA-3D-Drucke weiß aus, wobei PA-Black komplett schwarze Objekte ermöglicht.

3D-Selfies als klassisches Einsatzgebiet für Color Jet Printing

Ein typisches Einsatzfeld für Polymergips-Objekte aus Color Jet Printing mit Polymergips sind 3D-Selfies, die sich seit einigen Jahren wachsender Beliebtheit erfreuen. Ein weiteres Einsatzfeld sind Präsentationsmittel und Anschauungsmodelle, insbesondere im Architektur-Bereich.

Selektives Lasersintern mit PA-Kunststoffen findet vor allem dort Verwendung, wo bewegliche Bauteile erforderlich sind, so etwa im Werkzeug- und Prothesenbau, aber auch im Kunst- und Designbereich.

Sowohl Polymergips- als auch PA-Kunststoff-Objekte lassen sich zur Veredelung nachbehandeln vor allem durch Infiltrieren (zum Schutz vor Verunreinigung sowie zur Steigerung der Stabilität) und durch Lackieren. Sollten Sie metallische Eigenschaften wünschen, so bietet sich das Galvanisieren an. PA-Modelle können Sie nach dem 3D-Druck selbstverständlich auch Färben lassen, während dies im Falle der im vollfarbigen CJP-3D-Druck erstellten Polymergips-Objekte irrelevant sein dürfte.

3D-Druck-Objekte aus Polymergips und PA-Kunststoff, ebenso wie aus diversen anderen Materialien (darunter auch Keramik) erhalten Sie beim 3D-Druckservice von 3D Activation. Auf unserer Website erfahren Sie unter anderem, welches 3D Material sich für Ihr Modell am besten eignet.

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