Eine Einführung in den 3D-Druck mit selektivem Lasersintern

Seit seiner Einführung Mitte der 1980er Jahre hat sich das Selective Laser Sintering (SLS) zu einer der am weitesten verbreiteten und vielseitigsten additiven Fertigungstechnologien entwickelt. SLS bietet viele Vorteile – nicht zuletzt, weil sich hochbelastbare Leichtbauteile in wenigen Stunden herstellen lassen – und wird in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, von der Kleinserienfertigung bis zum Rapid Prototyping.

In diesem Tutorial werfen wir einen genaueren Blick auf die Funktionsweise von SLS, seine Anwendungen und wie Sie die Technologie optimal nutzen – und Sie können unser kostenloses SLS-Whitepaper herunterladen, um weitere Tools zur Optimierung Ihrer Druckprozesse für SLS.

Wie funktioniert SLS?

Beim selektiven Lasersintern wird ein Hochleistungslaser verwendet, um Pulverschichten zu schmelzen und 3D-gedruckte Teile zu erstellen.

1. Nachdem das Pulver durch das Druckbett vorgewärmt wurde, erhitzt der Laser es bis nahe an seinen Schmelzpunkt, wodurch die Partikel des pulverförmigen Materials miteinander verschmelzen.

2. Anschließend zeichnet der Laser die Umrisse des Modells auf dem Pulverbett nach, um eine feste Schicht zu erzeugen – danach fällt das Druckbett ab und eine neue Pulverschicht wird aufgetragen.

3. Dieser Vorgang wird Schicht für Schicht wiederholt, bis das fertige Teil entsteht.

4. Nach dem Abkühlen des Teils können die Teile ausgepackt und vom Druckbett entfernt werden, bevor sie gereinigt und optional veredelt werden.

Warum SLS wählen?

Einer der Hauptvorteile von SLS besteht darin, dass keine Stützstrukturen benötigt werden, da das Teil durch das ungesinterte Pulver, das beim Druckprozess übrig bleibt, gestützt wird. Damit ist SLS ideal für die Erstellung großer und komplexer Teile, Geometrien und Gitterstrukturen – und kann die Produktionszeiten deutlich verkürzen.

Als eine der schnellsten AM-Technologien bietet SLS die Möglichkeit, mehrere Teile gleichzeitig zu drucken, was nicht nur den Bauraum maximiert, sondern auch zu großen Zeiteinsparungen führt.

Mit SLS hergestellte Teile verfügen über beeindruckende mechanische Eigenschaften und zeichnen sich durch Langlebigkeit, Flexibilität, hohe Detailtreue und thermische Stabilität aus. Wenn Sie also beispielsweise langlebige Kunststoffprodukte herstellen möchten, ist SLS die ideale Lösung.

SLS unterscheidet sich auch von anderen additiven Fertigungsverfahren dadurch, dass eine Vielzahl von Materialien verwendet werden können, darunter Nylon, Polystyrol, Metalle (Stahl, Titan, Verbundwerkstoffe) und Sandmischungen.

Welche Anwendungen gibt es für SLS?

Während SLS ursprünglich als Werkzeug für das Rapid Prototyping entstanden ist, hat sich der Anwendungsbereich radikal erweitert. SLS ist ideal für die Produktion kleiner bis mittlerer Stückzahlen und bietet jetzt eine ganze Reihe von Produktionsmöglichkeiten, darunter:

– Vorrichtungen und Vorrichtungen
– Luft- und Raumfahrtteile
– Medizinprodukte
– Maschinenkomponenten

SLS hat sich besonders für Branchen wie die Luft- und Raumfahrt und die Automobilindustrie bewährt, in denen eine kleine Menge hochwertiger Teile gedruckt werden muss. Beispiele aus der Praxis sind die Fluggesellschaft Emirates, die im vergangenen Jahr angekündigt hat, Teile für ihre Flugzeugkabinen mit SLS-Technologie zu produzieren, oder der Autohersteller Porsche, der SLS zur Herstellung von Ersatzteilen für seine klassischen Fahrzeuge verwendet. Da SLS außerdem zur Herstellung hoch personalisierter Produkte verwendet werden kann, hat es auch seinen Platz in der Gesundheitsbranche gefunden und bietet Hörgeräte, medizinische Implantate, Prothesen und andere Geräte an.

Auf was Sie achten sollten

Obwohl SLS-Teile normalerweise keine umfangreiche Nachbearbeitung erfordern, ist es wichtig zu beachten, dass sie häufig porös sein oder eine raue Oberfläche haben können, was möglicherweise zusätzliche Nachbearbeitungsprozesse erfordert, wenn Sie eine glatte Oberfläche wünschen. Thermische Verformung kann beim Abkühlen jeder Schicht auch zum Schrumpfen und Verziehen der gefertigten Teile führen. Ziehen Sie daher in Betracht, interne Rippen in Ihr Design zu integrieren, um das Risiko des Verziehens zu minimieren.