Selective Laser Melting

Schicht für Schicht zum funktionsfähigen Werkstück

Selective Laser Melting (SLM™) ist ein generatives Produktionsverfahren, bei der das gewünschte Bauteil direkt aus 3D-Daten produziert wird. Anhand vorliegender Daten (Standardformat STL) lassen sich hochkomplexe Teile aus unterschiedlichen metallischen Werkstoffen herstellen.

Mit dem SLM™-Verfahren wird das Werkstück schichtweise dreidimensional aufgebaut. Dafür wird das Metall in sehr feiner Pulverform in Schichten (Layer) aufgetragen und durch den Laserstrahl dort geschmolzen, wo das Werkstück entstehen soll. Je nach Anforderung an Oberflächengüte und Fertigungsgeschwindigkeit wird das Pulver in Schichtdicken zwischen 20 und 100 µm automatisch aufgetragen. Anschließend schmelzt ein leistungsfähiger Faserlaser die vorgesehenen Bereiche selektiv auf. Die starke Fokussierung verleiht dem Laserstrahl eine sehr hohe Leistungsdichte, mit der das Material absolut präzise durchgeschmolzen wird. So lassen sich hundertprozentig dichte Werkstücke mit Wandstärken ab 40 µm (SLM 50) erzeugen.

So funktioniert SLM

Ist der Schmelzvorgang für die Schicht abgeschlossen, senkt sich die Plattform um die jeweilige Schichtstärke ab, damit eine weitere Pulverschicht aufgetragen werden kann. So wird das Werkstück Schicht für Schicht hergestellt. Die Dauer des Prozesses, der in einer geschlossenen Inertgas-Atmosphäre (Argon) abläuft, ist dabei abhängig von der Menge des eingesetzten Materials und der Anzahl der Schichten – nicht von der Komplexität des Bauteils.

Der schichtweise Aufbau macht es möglich, auch hochkomplexe Gitter- oder Wabenstrukturen entstehen zu lassen, die mit anderen Verfahren nicht herstellbar sind. Mit dem SLM™-Verfahren wird das Material also ausschließlich da aufgebaut, wo es der vorgesehene Einsatz und die zukünftige Beanspruchung erfordern. So lässt sich durch einen optimierten Materialeinsatz unter anderem das Gewicht minimieren.

Mit Selective Laser Melting (SLM™) werden hundertprozentig dichte, mechanisch hochbelastbare Teile produziert, deren Materialeigenschaften denen konventionell hergestellter Teile fast gleichen. Wie die konventionell hergestellten Teile können sie je nach Einsatzzweck mit jedem anderen Verfahren beliebig nachbearbeitet werden.

SLM™-Technologie ist also eine sinnvolle Alternative, …

  • wenn aus dreidimensionalen Konstruktionsdaten in kürzester Zeit ein funktionsfähiges Metall-Bauteil hergestellt werden soll. Mit Selective Laser Melting (SLM™) stehen Prototypen eines Serienteils ohne den langwierigen Umweg über den Werkzeugbau direkt aus dem CAD-Entwurf zur Verfügung. Das Verfahren ist hier nicht nur die sehr viel schnellere, sondern oft auch die kostengünstigste Möglichkeit, ein uneingeschränkt funktionsfähiges Muster zu generieren.
  • wenn komplexe Bauteile beispielsweise mit komplizierten Hohl- oder Gitterstrukturen, mit konventionellen Verfahren gar nicht oder nur sehr aufwändig hergestellt werden können. Dabei wirkt sich bei der SLM™-Technologie die Komplexität des zu fertigenden Bauteils anders als bei anderen Verfahren kaum auf die Kosten aus.
  • wenn sehr kleine Stückzahlen oder individuelle Einzelstücke produziert werden sollen.
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