[VERGLEICHSDIAGRAMM]

Desktop SLS: Komplettes System vs. offene Plattform

Sie sind bereit, professionelles 3D-Drucken mit selektivem Lasersintern (SLS) in Ihrem Unternehmen einzuführen. Die Bauteile funktionieren einwandfrei, und der Return on Investment ist offensichtlich. Doch die Wahl beschränkt sich nicht nur auf den Vergleich technischer Daten. Es geht um die Wahl der passenden Arbeitsweise. Ab 2025 werden im Markt für Desktop-SLS-Systeme zwei grundverschiedene Ansätze verfolgt, die sich perfekt am Beispiel des Formlabs Fuse 1+ und des Sinterit Lisa X veranschaulichen lassen.

Diese Analyse zielt nicht darauf ab, einen „Gewinner“ zu küren. Sie ist vielmehr ein detaillierter Leitfaden für Ingenieure, Produktdesigner, Dienstleistungsunternehmen und Forschungslabore, um den zentralen Zielkonflikt dieser Entscheidung zu verstehen. Wir untersuchen die reibungslose Komplettlösung eines geschlossenen Systems und vergleichen sie mit der umfassenden Freiheit und den weitreichenden Anpassungsmöglichkeiten eines offenen Systems. Unser Ziel ist es, Sie bei der Auswahl der passenden Plattform für Ihre spezifischen Anwendungsfälle, Ihr Budget und Ihre internen technischen Kompetenzen zu unterstützen.

Kurzer Vergleich: Unterschiedliche Philosophien

Bevor wir ins Detail gehen, ist es wichtig, die Kernideen hinter jeder Maschine zu verstehen. Dabei geht es nicht nur um die Funktionen, sondern auch um die angestrebte Benutzererfahrung und die langfristigen Auswirkungen auf Ihren Betrieb.

Die Formlabs-Philosophie „Es funktioniert einfach“

Das Formlabs Fuse 1+ System basiert auf einer einfachen, aber wirkungsvollen Idee: industrielles SLS-Drucken so einfach und zuverlässig wie möglich zu gestalten. Dies wird durch ein streng kontrolliertes, vollständig integriertes System erreicht, in dem alle Komponenten optimal zusammenarbeiten. Ein geschlossenes System bedeutet in diesem Zusammenhang, dass Vorhersagbarkeit und Benutzerfreundlichkeit höchste Priorität haben.

Reibungsloser Workflow bis zum Teil

Die Benutzererfahrung mit dem Fuse 1+ ist ein Paradebeispiel für geführte Bedienung. Sie beginnt mit dem Import einer CAD-Datei in die Formlabs-Software PreForm. Die Algorithmen der Software sind optimal auf die spezifischen Materialien von Formlabs abgestimmt und übernehmen automatisch die Positionierung und Anordnung der Bauteile, um die Bauteildichte und die Erfolgsquote zu maximieren. Die Benutzeroberfläche ist übersichtlich und minimiert die vom Benutzer vorzunehmenden Einstellungen.

Sobald der Auftrag gesendet ist, übernimmt der Drucker mit einem Klick den Druckvorgang. Die wahre Stärke des Systems zeigt sich jedoch in der Nachbearbeitung. Der gedruckte Pulverkuchen wird vom Drucker zum Fuse Sift transportiert, einer Einheit, die die Teileentnahme, die Pulverrückgewinnung und die Pulvermischung übernimmt. Nicht verwendetes Pulver wird automatisch gefiltert und gelagert, um für den nächsten Auftrag mit frischem Pulver vermischt zu werden. Vom Sift gelangen die Teile zum Fuse Blast, einem optionalen, aber dringend empfohlenen automatisierten Strahlsystem für ein professionelles Finish.

Der größte Vorteil dieser Integration für den Anwender liegt in der deutlichen Verkürzung der Einarbeitungszeit. Sie minimiert das Risiko von Bedienungsfehlern und verkürzt die Zeit von der Druckfreigabe bis zum fertigen Bauteil erheblich. Dadurch ist sie die ideale Lösung für ausgelastete Entwicklungsteams oder Umgebungen, in denen mehrere Bediener mit unterschiedlichen Qualifikationsniveaus die Maschine nutzen.

Materieller Vorteil: Beständigkeit

Formlabs legt bei der Materialauswahl großen Wert auf Qualität. Das Unternehmen bietet eine sorgfältig ausgewählte Kollektion firmeneigener Pulver an, darunter Nylon 12, Nylon 11, Nylon 12 GF und TPU 90A. Jedes Material wird umfassend getestet und validiert und verfügt über voreingestellte Druckeinstellungen, die sofort nach dem Auspacken konsistente Ergebnisse garantieren.

Für den Anwender bedeutet dies, dass die im Datenblatt aufgeführten mechanischen Eigenschaften stets den Eigenschaften der fertigen Bauteile entsprechen. Eine manuelle Parameteranpassung, Versuche oder Prozessvalidierung beim Wechsel zwischen Formlabs-Materialien sind nicht erforderlich. Diese hohe Zuverlässigkeit ist unerlässlich für die Klein- bis Mittelserienfertigung, die Entwicklung funktionaler Prototypen, bei denen absolute Zuverlässigkeit der Eigenschaften entscheidend ist, und alle Anwendungen, bei denen die Bauteilkonsistenz von zentraler Bedeutung ist.

Kompromisse bei geschlossenen Systemen

Die Stärken dieses geschlossenen Systems sind gleichzeitig die Ursache seiner systembedingten Einschränkungen. Der größte Nachteil besteht in der Abhängigkeit von einem einzigen Materiallieferanten. Anwender müssen Pulver direkt von Formlabs oder autorisierten Händlern zu den von Formlabs festgelegten Preisen beziehen. Dies kann langfristig zu höheren Betriebskosten führen als in einem offenen System, in dem man Materialien von Drittanbietern zu wettbewerbsfähigen Preisen beziehen kann.

Darüber hinaus schränkt das geschlossene System die Experimentiermöglichkeiten ein. Benötigt Ihre Anwendung ein Spezialmaterial, das Formlabs nicht anbietet – beispielsweise eine bestimmte Farbe, Polypropylen-Pulver (PP) oder ein speziell für Forschungszwecke gemischtes Polymer –, ist der Fuse 1+ nicht das richtige Werkzeug. Daher eignet er sich weniger für reine Forschungs- und Entwicklungslabore oder materialwissenschaftliche Anwendungen, bei denen es darum geht, die Grenzen des Machbaren auszuloten.

Sinterit: Die Macht der Wahl

Die Sinterit Lisa X verfolgt einen anderen Ansatz. Sie ist als offene Plattform konzipiert, die dem Anwender maximale Kontrolle und Flexibilität bietet, insbesondere hinsichtlich Materialien und Druckeinstellungen. Dieser Ansatz ermöglicht es fortgeschrittenen Anwendern, jeden Aspekt des Druckprozesses – von den Kosten bis zur Leistung – optimal an ihre spezifischen Bedürfnisse anzupassen.

Offenes Pulversystem Freiheit

Der größte Vorteil der Lisa X liegt in ihrem offenen Materialsystem. Sinterit bietet zwar eine eigene Produktlinie optimierter Pulver an, die Maschine ist aber vollständig kompatibel mit Materialien von Drittanbietern. Dies hat erhebliche Auswirkungen für den Anwender.

Erstens eröffnet es die Möglichkeit erheblicher langfristiger Kosteneinsparungen. Anwender können Standardpulver wie PA12 oder PA11 auf einem wettbewerbsfähigen Markt beziehen, wodurch die Kosten pro Kilogramm und somit die Kosten pro Bauteil drastisch gesenkt werden. Zweitens erschließt es ein riesiges Spektrum an Materialien. Die Möglichkeit, mit flexiblen Pulvern, ESD-sicheren Materialien für Elektronikvorrichtungen, Polypropylen für chemikalienbeständige Bauteile oder sogar experimentellen Materialien zu drucken, macht den Lisa X zu einem unglaublich vielseitigen Werkzeug. Dies ist ein entscheidender Vorteil für Dienstleistungsunternehmen, die unterschiedliche Kundenanforderungen erfüllen müssen, und für Forschungs- und Entwicklungslabore, die innovative Anwendungen entwickeln.

Expertensteuerung mit Sinterit Studio

Diese Materialfreiheit wird durch die Sinterit Studio Software ermöglicht. Während PreForm auf Einfachheit setzt, konzentriert sich Sinterit Studio auf Kontrolle. Die Software bietet Zugriff auf über 32 verschiedene Druckparameter, sodass Anwender alles von der Laserleistung und Scangeschwindigkeit bis hin zur Temperatur verschiedener Heizzonen präzise einstellen können.

Für erfahrene Anwender ist dies ein unschätzbares Werkzeug. Es ermöglicht die Entwicklung und Speicherung individueller Druckprofile für neue Fremdmaterialien. Sie können die Druckergebnisse optimieren – beispielsweise die Geschwindigkeit für ein Bauteil in Entwurfsqualität erhöhen oder Parameter anpassen, um maximale Detailgenauigkeit bei komplexen Geometrien zu erzielen. Diese detaillierte Kontrolle ist unerlässlich für die Materialforschung und um die maximale Leistung und Effizienz der Maschine auszuschöpfen.

Die Verantwortung der Flexibilität

Die Vorteile einer offenen Plattform gehen mit einer ebenso großen Verantwortung einher. Die Flexibilität, beliebige Materialien zu verwenden, bedeutet, dass die Validierung des Prozesses in der Verantwortung des Anwenders liegt. Bei der Einführung eines neuen Pulvers eines Drittanbieters müssen Zeit und Material investiert werden, um die korrekten Druckparameter zu ermitteln und so zuverlässige, qualitativ hochwertige Ergebnisse zu erzielen. Dies erfordert ein höheres Maß an Fachkompetenz der Bediener und ein methodischeres Vorgehen als bei einem geschlossenen System.

Der Workflow ist zudem von Natur aus modular. Sinterit bietet zwar eine Reihe von Nachbearbeitungswerkzeugen wie den Sinterit ATEX Vakuumierer und Sandstrahler an, doch der Anwender ist für die Zusammenstellung seines eigenen, durchgängigen Workflows verantwortlich. Dies kann die Beschaffung von Geräten verschiedener Hersteller und deren Integration in einen einheitlichen Prozess umfassen. Obwohl dies Flexibilität bietet, kann es komplexer sein und eine umfangreichere Vorplanung erfordern als die Komplettlösung von Formlabs.

Leistung und Praktikabilität

Abgesehen von den philosophischen Aspekten beeinflussen die technischen Spezifikationen jeder Maschine direkt Durchsatz, Teilekosten und Leistungsfähigkeit. Hier ein Vergleich in der Praxis.

Bauvolumen und Durchsatz

Die Formlabs Fuse 1+ bietet ein Bauvolumen von 165 x 165 x 300 mm. Die Sinterit Lisa X weist mit 130 x 180 x 330 mm eine etwas andere Geometrie auf. Obwohl die Rohvolumina vergleichbar sind, können die spezifischen Abmessungen die Effizienz der Bauteilanordnung beeinflussen. Die höhere Z-Achse beider Maschinen ist vorteilhaft für das vertikale Stapeln kleiner Bauteile.

Der tatsächliche Durchsatz hängt jedoch von mehr als nur dem Bauvolumen ab. Er ergibt sich aus der Kombination von Druckgeschwindigkeit, Abkühlzeit und Effizienz der Nachbearbeitung. Ein vollständiger Bauvorgang kann auf beiden Maschinen zwischen 24 und 48 Stunden dauern, inklusive Drucken und Abkühlen. Die entscheidende Frage für die Berechnung der wöchentlichen Leistung ist, wie schnell die Maschine umgerüstet werden kann – also das Entladen eines fertigen Bauvorgangs, die Verarbeitung der Teile und des Pulvers sowie der Start des nächsten Auftrags. Hier bietet die integrierte und teilautomatisierte Arbeitsweise der Fuse Sift einen Zeitvorteil gegenüber einem eher manuellen, modularen Workflow.

Geschwindigkeit und Laserleistung

Ab 2025 verwenden sowohl der Fuse 1+ als auch der Lisa X leistungsstarke, galvogesteuerte 30-W-Laser. Dadurch erreichen sie hinsichtlich Sinterleistung und -geschwindigkeit die gleiche Leistung – ein deutlicher Fortschritt gegenüber den 5-10-W-Lasern, die in früheren Desktop-SLS-Modellen üblich waren. Die höhere Leistung ermöglicht schnellere Scans, was die Druckzeit direkt verkürzt, insbesondere bei dicht bestückten Baukammern. Der tatsächliche Geschwindigkeitsunterschied bei einem bestimmten Bauteil hängt oft von der Scanstrategie der Software und den verwendeten Parametern ab, insbesondere auf der offenen Lisa-X-Plattform.

Inertgasatmosphäre

Ein wesentliches Unterscheidungsmerkmal ist die Verwendung einer Inertgasatmosphäre. Der Fuse 1+ verfügt über einen optionalen Stickstoffeinlass, der eine sauerstoffarme Umgebung im Bauraum erzeugt. Dies ist bei den meisten industriellen SLS-Maschinen Standard. Eine Inertgasatmosphäre verbessert die thermische Stabilität des Prozesses und führt so zu einer höheren Bauteilqualität, einer gleichmäßigeren Oberflächenbeschaffenheit und einem geringeren Pulverabbau. Sie ist insbesondere für das Drucken bestimmter Materialien wie Nylon 11 und TPU unerlässlich, da diese bei hohen Temperaturen oxidationsanfällig sind.

Der Lisa X bietet zudem einen Stickstoffanschluss als wichtige Option für Anwender, die neben dem Standard-PA12 auch andere Materialien verarbeiten möchten. Für alle, die mit anderen Materialien als herkömmlichen Nylons arbeiten wollen, ist die Stickstoffoption des Lisa X unerlässlich, um Ergebnisse zu erzielen, die mit denen des Fuse 1+ vergleichbar sind.

Die Realität der Nachbearbeitung

Die Nachbearbeitung ist ein arbeitsintensiver Teil des SLS-Verfahrens. Die Lösung von Formlabs (Fuse Sift und Fuse Blast) bietet ein integriertes, gekapseltes und optimiertes Verfahren mit definiertem Platzbedarf und Kosten. Sie ist als Komplettpaket konzipiert.

Sinterits Ansatz ist modular. Sie können entweder die hauseigene Sandstrahlanlage und den ATEX-zertifizierten Staubsauger erwerben oder Lösungen von Drittanbietern integrieren, die besser zu Ihren räumlichen Gegebenheiten, Ihrem Budget oder Ihrer bestehenden Werkstattinfrastruktur passen. Diese flexible Auswahlmöglichkeit bietet Ihnen Kontrolle, erfordert jedoch mehr Recherche und Eigenintegration. Platzbedarf und Gesamtinvestition können je nach Ihren Entscheidungen erheblich variieren.

Berechnung der wahren Besitzkosten

Der Anschaffungspreis eines 3D-Druckers ist nur der Anfang. Eine professionelle Bewertung erfordert eine gründliche Analyse der Gesamtbetriebskosten (TCO) über mehrere Betriebsjahre.

Die vollständige Anfangsinvestition

Für ein voll funktionsfähiges System geht die anfängliche Investition weit über den Drucker selbst hinaus.
Für den Fuse 1+ umfasst ein Komplettpaket üblicherweise den Drucker, den Fuse Sift (zum Entpulvern und Recyceln), eine Baukammer, eine Pulverkartusche und einen Serviceplan. Der Fuse Blast ist eine optionale, aber dringend empfohlene Anschaffung für die automatische Reinigung.

Beim Lisa X ist der Drucker im Kaufpreis enthalten, jedoch müssen Sie zusätzlich Kosten für wichtiges Zubehör einplanen. Dazu gehören eine Sandstrahlkabine, ein ATEX-zertifizierter Staubsauger für die Pulverhandhabung, ein Pulversieb und ein Starterset an Materialien. Bei der Verwendung von Spezialmaterialien ist auch der Stickstoffanschluss als Kostenfaktor zu berücksichtigen. Im Durchschnitt liegt eine komplette, produktionsfertige Ausstattung beider Systeme preislich in einem ähnlichen Bereich.

Laufende Kosten: Die Pulvergleichung

Hier unterscheiden sich die beiden Ansätze finanziell am deutlichsten. Beim Fuse 1+ werden die herstellereigenen Pulver zu einem Festpreis erworben. Auch die Pulverwechselrate – das Verhältnis von frischem zu verbrauchtem Pulver für den nächsten Druck – ist vom Hersteller festgelegt und liegt üblicherweise zwischen 30 % und 50 %. Dies führt zu vorhersehbaren, aber potenziell höheren Kosten pro Gramm.

Mit dem offenen System der Lisa X können Sie Pulver von Drittanbietern beziehen, die deutlich günstiger sein können als OEM-Materialien. Erfahrene Anwender können zudem mit der Pulverwechselrate experimentieren und diese optimieren. Durch die sorgfältige Überwachung der Bauteilqualität lässt sich mitunter eine niedrigere Wechselrate (z. B. 20 % frisches Pulver) bedenkenlos anwenden, was die Betriebskosten weiter senkt.

Um dies zu veranschaulichen, betrachten wir folgendes hypothetisches Szenario: Wenn Ihr Labor monatlich 10 kg PA12-Pulver verarbeitet und ein Pulver eines Drittanbieters 40 % günstiger ist als das entsprechende Originalprodukt, könnten die Materialkosteneinsparungen mit dem Lisa X innerhalb eines Jahres Tausende von Dollar betragen.

Service, Wartung und Arbeitsleistung

Beide Unternehmen bieten umfassende Servicepakete an, die für diese komplexen Maschinen eine sinnvolle Investition darstellen. Vergleichen Sie die Kosten und die Struktur dieser Pakete.

Berücksichtigen Sie schließlich die versteckten Arbeitskosten. Die Fuse 1+ ist so konzipiert, dass sie weniger Bedienerkenntnisse und Zeitaufwand erfordert, insbesondere durch ihre optimierte Nachbearbeitung. Die Lisa X hingegen, vor allem bei der Verwendung neuer Materialien, erfordert einen erfahrenen Bediener, der Zeit in die Prozessentwicklung und -validierung investiert. Der Wert der Arbeitszeit Ihres Teams sollte ein entscheidender Faktor in Ihrer Gesamtbetriebskostenberechnung sein.

Ihre endgültige Entscheidung treffen

Die Entscheidung zwischen Formlabs Fuse 1+ und Sinterit Lisa X sollte nicht davon abhängen, welches System „besser“ ist, sondern davon, welche Philosophie am besten zu den Zielen Ihres Unternehmens passt. Bauen Sie einen reproduzierbaren Fertigungsprozess oder ein flexibles Forschungslabor auf?

Der Formlabs Fuse 1+ ist wahrscheinlich besser geeignet für:
* Teams, die einen zuverlässigen, wiederholbaren Prozess mit minimaler Konfiguration benötigen.
* Unternehmen, bei denen Benutzerfreundlichkeit und hoher Durchsatz wichtiger sind als maximale Materialflexibilität.
* Arbeitsumgebungen mit mehreren Bedienern unterschiedlicher Qualifikationsstufen, die schnell gleichbleibende Teile produzieren müssen.

Das Sinterit Lisa X ist wahrscheinlich besser geeignet für:
* Forschungs- und Entwicklungsabteilungen, Universitäten und Materialwissenschaftler, die mit einer breiten Palette von Polymeren experimentieren müssen.
* Dienstleistungsunternehmen und Betriebe, die durch wettbewerbsfähige Materialbeschaffung ihre langfristigen Betriebskosten minimieren wollen.
* Erfahrene Anwender und kleine Teams, die sich mit der Parametereinstellung auskennen und gerne detaillierte Kontrolle über den Druckprozess haben.

Bevor Sie ein Angebot anfordern, stellen Sie Ihrem Team die entscheidende Frage: Ist unser Hauptziel eine optimierte Produktion oder maximale Flexibilität? Ihre Antwort wird Sie zu der Plattform führen, die nicht nur eine Maschine ist, sondern ein echter langfristiger Partner für Ihre Innovationen.