Selektives Lasersintern

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Aufbau einer SLS-Anlage

Das Selektive Lasersintern (SLS) ist ein Pulverbettverfahren. Zur Erzeugung eines Bauteils wird eine dünne Lage Kunststoffpulver mithilfe eines Beschichters auf eine Bauplattform aufgetragen. Ein Laser erwärmt das Material selektiv, sodass die Pulverkörner aneinander sintern. Im Anschluss fährt die Bauplattform um die Höhe einer Schicht nach unten. Der Stempel einer zweiten Kammer, in der sich der Pulvervorrat befindet, bewegt sich gleichzeitig nach oben, damit der Beschichter das Pulver für die nächste Schicht verteilen kann. Der Laser wird durch ein Scannersystem gelenkt, das aus einem oder mehreren beweglichen Spiegeln besteht. Die Baukammer wird vor Beginn des Prozesses aufgeheizt, um das Versintern zu begünstigen und thermischen Verzug in den Bauteilen vorzubeugen. Nach Beendigung des Bauprozesses werden noch einige Schichten Pulver aufgetragen, um sicherzustellen, dass die anschließende mehrstündige Abkühlung der Bauteile gleichmäßig verläuft. Das Verfahren kommt ohne den Einsatz von Stützen aus, weil das Pulverbett eine ausreichende Stabilität aufweist und keine großen Temperaturgradienten vorliegen. Als Ausgangsmaterial eignen sich prinzipiell alle thermoplastischen Kunststoffe, wobei sich Polyamid (PA, auch Nylon) größtenteils durchgesetzt hat. Das Verfahren kann auch für die Verarbeitung von Metallen eingesetzt werden. Meistens wird dann aber auf das Selektive Laserschmelzen (SLM) zurückgegriffen.

Die Nachbearbeitung besteht in der Regel aus Sandstrahlen und einem optionalen Gleitschleifen, um die Oberfläche zu glätten. Die Bauteile erreichen eine verhältnismäßig hohe Genauigkeit mit einer offenporigen, aber gleichmäßigen Oberfläche. Die mechanischen Eigenschaften der Kunststoffteile sind sehr gut und teilweise mit denen herkömmlich erzeugter Werkstücke zu vergleichen. Da keine Anbindung an die Bauplattform benötigt wird, können mehrere Teile übereinander gefertigt und der Bauraum so optimal ausgenutzt werden. Die mechanische Belastbarkeit der Bauteile und die effiziente Bauraumausnutzung ermöglichen, dass einige Endprodukte in Serie wirtschaftlich hergestellt werden können. Die preiswertesten Anlagen liegen im unteren fünfstelligen Euro Bereich. Anlagen für eine industrielle Fertigung kosten schnell mehrere Hunderttausend Euro. Dienstleister, die Teile im Auftrag fertigen, ermöglichen auch Privatleuten und Startups den preiswerten Zugang zu dieser Technologie und der Fertigung funktionsfähiger Prototypen.

 

 

Vorteile:

  • Für Endprodukte geeignet
  • Keine Stützen notwendig
  • Geringe Materialkosten

 

Nachteile:

  • Geringe Materialauswahl
  • Hohe Anlagenkosten