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Metall-3D-Druck mit selektivem Laserschmelzen (SLM)

Was ist Selektives Laserschmelzen - SLM? (Metall-3D-Druck) 05:07
SLM ist ein 3D-Druckverfahren, bei dem schichtweise ein neues Bauteil entsteht, indem Metallpulver mittels Laser verschmolzen wird. Die Abkürzung steht dabei für “Selective Laser Melting”, was bedeutet, dass der Laser das Metallpulver selektiv nur dort verschmilzt, wo das Material fest werden soll. Am Ende kann das fertige Bauteil aus dem Pulverbett entnommen werden.
Inhaltsverzeichnis

Wie funktioniert das selektive Laserschmelzen?

Auf einer Grundplatte verteilt ein Schaber durch vor- und zurück Bewegung das Metallpulver. Der Laser verschmilzt dieses Pulver nur an den Stellen, an denen sich das fertige Objekt befinden soll. Hier entsteht ein festes Metallteil, während überall sonst das lose Pulver verbleibt. Dieser Prozess, das sogenannte selektive Laserschmelzen (SLM), wird Schicht für Schicht wiederholt, bis das komplette Bauteil fertig ist.

Der Slm-Metall-3D-Druckerlaser schmilzt das Metallpulver.
Tomáš Vít / Youtube CC-BY Der Laser verschmilzt das Metallpulver nur dort, wo das Bauteil entstehen soll.

Das Metallpulver spielt beim selektiven Laserschmelzen (SLM) eine zentrale Rolle. Um ein Bauteil zu produzieren, muss nicht nur das richtige Pulver verwendet werden; auch die Grundplatte muss aus dem gleichen Metall wie das Bauteil selbst sein. Das Objekt wird dabei aus Schichten aufgebaut, die nur 0,03 mm dünn sind. Das bedeutet, die Erstellung eines großen Bauteils mit SLM kann bis zu 30 oder gar 40 Stunden dauern. In dieser Zeit verschmilzt die Maschine unzählige Schichten von Metallpulver.

Swann Rack / Holocreators Grundplatten aus Metall, auf denen die Bauteile im 3D-Druck entstehen

Wozu braucht es eine Stützkonstruktion?

Wenn das zu druckende Bauteil Überhänge hat, die nicht vom Pulver im Bauraum gestützt werden können, dann braucht es eine Stützkonstruktion. Eine Faustregel besagt, dass bei einem Überhang von mehr als 45 Grad eine Stützkonstruktion angebracht werden muss. Diese hält dasBauteil während des 3D-Druckvorgangs, damit es nicht durchhängt oder sich verformt.

Das 3D-gedruckte Gaspedal aus Metall besitzt eine Stützstruktur.
Swann Rack / Holocreators Bauteil aus dem Metall-3D-Drucker mit Stützstruktur

Nach dem Druckvorgang müssen das verbliebene Metallpulver sowie die Stützstrukturen entfernt
Nach dem Druckvorgang müssen das verbliebene Metallpulver sowie die Stützstrukturen entferntwerden. Bauteile aus dem 3D-Metalldruck haben eine raue Oberfläche. Bohrungen oder Gewindekönnen nicht direkt gedruckt werden, sondern müssen separat im Anschluss mit beispielsweise einerCNC-Fräse eingebracht werden.

Das 3D-gedruckte Gaspedal aus Metall besitzt keine Stützstruktur mehr.
Swann Rack / Holocreators Fertiges Bauteil ohne Stützstruktur.

Fazit: Gewaltige Möglichkeiten für einen hohen Preis

Das selektive Laserschmelzen (SLM) ist ein Metall-3D-Druckverfahren. Es können damit Bauteile aus
MeDas selektive Laserschmelzen (SLM) ist ein Metall-3D-Druckverfahren, bei dem Bauteile aus Metall erstellt werden, die mit keinem anderen Fertigungsverfahren möglich sind.Vor allem komplexe innen liegende Strukturen, wie beispielsweise Kühlkanäle, lassen sich damit direktin das Bauteil integrieren. Die Kosten sind im Vergleich zu traditionellen Fertigungsverfahren wie dem CNC-Fräsen jedoch sehr hoch, weshalb der Metall-3D-Druck bisher nur im Prototypenbau oder in bei Kleinserien eingesetzt wird.

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Swann ist seit vielen Jahren von allem begeistert, was mit 3D zu tun hat. Seine Wurzeln liegen in der analogen Holografie, die ihn 2011 zur digitalen 3D-Modellierung brachte.

Der rapide Fortschritt verschiedenster 3D-Scan-Technologien faszinierten ihn so sehr, dass er 2015 gemeinsam mit seinem Bruder Miró Rack das Unternehmen Holocreators gründete

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