Wie jedes andere 3D-Druckverfahren benötigen SLM-Metall-3D-Drucker eine CAD-Datei als Blaupause für das gewünschte Teil. Der Datensatz wird von einem Slicer in mehrere Schichten geschnitten. Jede Schicht bildet einen Querschnitt durch das Bauteil. Eine Schichtdicke beim 3D-Druck SLM variiert üblicherweise zwischen 20 und 60 Mikrometer. Beim SLM-3D-Druckverfahren verteilt ein Rakel eine Schicht Metallpulver auf einer tiefer liegenden Plattform. Anschließend scannt ein Laser den Querschnitt des Teils und schmilzt das Pulver in diesen Bereichen. Da das Pulver nicht so dicht komprimiert werden kann wie bei SLS, greift das Verfahren in den meisten Fällen auf gedruckte Stützstrukturen zurück. Sie dienen dazu, die Bauteile stabil im Bauraum zu halten, überschüssige Wärme abzuleiten und die Verformung der Teile zu verhindern.
Wie ist die SLM-3D-Technologie entstanden?
Im Vergleich zu den SLA-, FDM- oder SLS-Verfahren, die alle Ende der 1980er Jahre patentiert wurden, entstand das selektive Laserschmelzen etwas später. Erste nennenswerte Erfolge wurden 1995 vom Fraunhofer-Institut für Lasertechnik in Aachen vermeldet. In Zusammenarbeit mit der Firma F&S Stereolithografietechnik GmbH wurde das SLM 3D-Druckverfahren entwickelt. Das Unternehmen spaltete sich Anfang der 2000er Jahre in die Realizer GmbH, die heute zur DMG Mori AG gehört, und die SLM Solutions AG, die bis heute einer der führenden Anbieter für SLM-Metall-3D-Druck ist.
Welche Vorteile bietet das selektive Laserschmelzen?
Wie die allermeisten 3D-Drucktechnologien bringt auch das selektive Laserschmelzen große geometrische Freiheiten mit sich. Dadurch können hochkomplexe Geometrien und bionische Leichtbauprojekte werkzeuglos umgesetzt werden. Die Baugruppenkonsolidierung ist ein weiterer Vorteil von SLM und auch anderen 3D-Drucktechnologien. Dabei werden einzelne Baugruppen zusammengefügt und direkt in einem Stück gedruckt, um Materialaufwand und Montagekosten zu reduzieren. Doch nicht nur die geometrische Freiheit der Technologie ermöglicht spannende Bauteile. Auch die Bauteileigenschaften selbst können durch das SLM-Verfahren verbessert werden. So zeichnen sich die Bauteile durch eine besonders hohe Dichte und nahezu porenfreie Oberflächen aus.
Welche Materialien werden beim selektiven Laserschmelzen verwendet?
Zur Bearbeitung von Metallen wird das selektive Laserschmelzen eingesetzt. Die Entwicklung neuer Materialien ist ein sich ständig weiterentwickelndes Forschungsgebiet und immer wieder drängen neue Anbieter oder etablierte Unternehmen mit einer größeren Materialvielfalt auf den Markt. Zu den etabliertesten Materialien für den SLM-3D-Druck gehören Aluminium (AlSi10Mg), Werkzeug- und Edelstahl (316L) sowie Titan (TC4).
Wofür kann selektives Laserschmelzen eingesetzt werden?
Viele Branchen profitieren vom selektiven Laserschmelzen als additive Fertigungstechnologie. Dazu gehören Luft- und Raumfahrt, Automobiltechnik, Dental- und Medizintechnik sowie Maschinenbau. Die Technologie wird insbesondere für das Rapid Prototyping eingesetzt, aber auch Kleinserien lassen sich mittlerweile mit dem SLM-Metall-3D-Druck wirtschaftlich herstellen.
Wie ist das selektive Laserschmelzen im Vergleich zur Binder-Jetting-Technologie?
Das selektive Laserschmelzen unterscheidet sich vom Binder Jetting hauptsächlich im Bauvolumen, der Materialvielfalt und den Anwendungen. Der wichtigste Unterschied zwischen Binder Jetting und SLM sind die Materialien.
Die Binder-Jetting-Technologie ist mit Sand, Keramik und Kunststoff kompatibel, während SLM metallische Pulvermaterialien zum Drucken von Metallprodukten verwendet. SLM druckt Teile direkt in Metall, während bei der Binder-Jetting-Technologie eine Sandform in Metall gegossen werden muss. Binder Jetting wird typischerweise in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt, beispielsweise in der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrtindustrie, der Industrie usw. SLM wird in Branchen wie der Zahnmedizin, der Medizintechnik, dem Maschinenbau, der Luft- und Raumfahrt sowie dem Automobilbau eingesetzt. Binder Jetting verfügt über einen äußerst rationalisierten Druckprozess, der sich problemlos für die Produktion in großem Maßstab eignet, während SLM hauptsächlich für die Prototypenherstellung und neuerdings auch für die Produktion kleinerer Serien verwendet wird. Für die Produktion kleinerer Mengen und einzelne Metallteile und Prototypen für den Endverbrauch kann SLM eingesetzt werden. Für Großformat
