Unter den vielen verschiedenen 3D-Druckertechnologien gibt es sieben gängige Typen. Dabei bauen alle Drucktechnologien Teile in einzelnen Schichten auf.
- Schmelzschichtverfahren (oder FFF für Fused Filament Fabrication, auch bekannt als Fused Deposition Modeling)
- Continuous Filament Fabrication (CFF)
- Atomic Diffusion Additive Manufacturing (ADAM, auch bekannt als Bound Powder Deposition)
- Selektives Lasersintern/Laserschmelzen (SLS/SLM, auch bekannt als DMLS (Direktes Metall-Lasersintern) für Metall)
- Direct Light Processing (DLP)
- Stereolithographie (SLA)
- Binder Jetting
Extrusion
Schmelzschichtverfahren
FFF ist die gängigste und erschwinglichste Art des Druckens. Die meisten Maschinen nutzen diese Technologie. Der FFF-3D-Drucker erhitzt den Thermoplast bis nahe an den Schmelzpunkt und extrudiert ihn aus einer Düse, die den Querschnitt eines Teils für jede Schicht abtastet. Dieser Vorgang wird für jede Schicht wiederholt.
Endlosfaserverstärkung (Continuous Fiber Reinforcement, CFR)
CFR ist ein erweitertes FFF-Verfahren, das zusätzlich zu einem FFF-Drucker eingesetzt wird, um Endlosfasern in ein Teil zu legen. Bei diesem Verfahren verwendet der Drucker eine zweite Düse, um Endlosfaserstränge aus Kompositmaterial in ein herkömmliches thermoplastisches FFF-Teil zu legen. Mit CFR hergestellte Teile sind aufgrund ihrer verstärkenden Fasern stabil und steif.
ADAM (Atomic Diffusion Additive Manufacturing)
ADAM oder Bound Powder Deposition ist ein Verfahren, das praktisch identisch mit dem FFF-Verfahren ist, jedoch für den Metalldruck verwendet wird. ADAM verwendet ein Filament aus Metallpulver und Kunststoffbindemittel. Nach dem Druck wird das Bindemittel aufgelöst und das Metallpulver zu einem Vollmetallteil gesintert.
Laserschmelzen
Laserschmelzdrucker verwenden Hochleistungslaser, um pulverförmige Medien miteinander zu verschmelzen. Diese Basistechnologie kann für Kunststoff (SLS) und Metall (SLM/DMLS) verwendet werden. Diese Maschinen sind in der Regel in der Industrie zu finden, da die Handhabung von Hochleistungslasern und Pulvern schwierig ist. Sie fertigen präzise, stabile Teile in einer Vielzahl von Materialien – von Kunststoffen bis zu Metallen.
SLS (Selektives Lasersintern)
Mit SLS lassen sich unglaublich präzise Kunststoffteile herstellen. Bei diesem Verfahren trägt ein Drucker eine gleichmäßige Pulverschicht auf und sintert dann präzise eine Schicht, wobei der Ablagerungs- und Sinterprozess so lange wiederholt wird, bis das Teil fertig ist.
SLS/DMLS (Selektives Laserschmelzen/Direktes Metall-Lasersintern)
SLM und DMLS nutzen das gleiche Verfahren wie SLS, verwenden jedoch Metallpulver. Aufgrund des höheren Schmelzpunkts von Metall und der zusätzlichen Gefahren von Metallpulver benötigen diese Maschinen Laser mit einer höheren Leistung und besseren Gehäusen.
Lichthärtung
Durch Lichthärtung entstehen präzise Teile in einem typisch kleinen Formfaktor. Alle mit diesen Verfahren hergestellten Teile müssen aus Fotopolymeren bestehen. Allerdings verändern viele in diesem Bereich tätigen Unternehmen die Photopolymere in der Regel so, dass sie eine große Bandbreite von Materialeigenschaften aufweisen. Die Lichthärtung wird in der Regel für kleine Prototypen oder präzise Bauteil für Endanwendungen verwendet.
SLA (Stereolithographie)
SLA-Drucker können schnell und kostengünstig präzise Teile herstellen. Sie verwenden einen Laser, um eine Harzschicht selektiv auszuhärten, die dann hochgezogen und für die nächste Schicht zurückgesetzt wird. Typischerweise werden diese Teile beim Bau aus dem Harz „nach oben gezogen“.
DLP (Direct Light Processing)
DLP kann zur schnellen Herstellung von Photopolymerteilen verwendet werden. Diese Drucker funktionieren auf die gleiche Weise wie SLA-Drucker, ersetzen aber den gesteuerten Laser durch einen Projektor, der eine ganze Schicht auf einmal aushärten kann.
Pulverauftrag
Der Pulverauftrag ist ein schnell wachsender Bereich im 3D-Druck, der für die Herstellung von Kunststoff- und Metallteilen eingesetzt werden kann. Da dieses Verfahren die schnelle Herstellung von Serienteilen ermöglicht, wird dieser Technologie die Fähigkeit zugeschrieben, den 3D-Druck in die Massenproduktion zu katapultieren.
Binder Jetting
Binder Jetting ist eine kostengünstige, energiesparende Methode zur Herstellung von Teilen aus Pulver. Bei diesem Verfahren verwendet eine Maschine die gleichen Methoden der Pulververteilung wie beim SLS, nutzt anstelle eines Lasers jedoch ein flüssiges Bindemittel zum Anhaften der Teile. Nach dem Druck müssen diese Teile entweder gehärtet (Kunststoff) oder gesintert (Metall) werden, um ein vollständiges Teil zu erhalten.
