Laminated Object Manufacturing (LOM): Die Zukunft des Rapid Prototyping

Laminated Object Manufacturing (LOM) ist ein elegantes, simples Konzept: Prototypen werden aus geschnittenen Schichtmaterialien aufgebaut. Blattmaterialien werden über den gesamten Bautisch gelegt, selektiv mit der darunterliegenden Schicht verklebt und dann – per Laser oder Messer – geschnitten, um den 2D-Schnitt aus dem Blatt zu extrahieren. LOM entstand 1991 bei Helisys und etablierte eine Nische im Rapid Manufacturing. Helisys wurde von Cubic Technologies abgelöst.

LOM-3D-Druck erzeugte kostengünstige Modelle, die einfach zu bearbeiten und überraschend schnell zu fertigen waren. Einschränkungen bestehen bei Hinterschneidungen und Formkomplexität, primär durch die Schwierigkeit, das fertige Modell aus dem Abfallmaterial zu lösen. Mindestwandstärken von 5–10 mm sind für tragfähige Modelle nötig. Hohlräume und Kavitäten ließen sich schwer oder gar nicht von Abfall befreien, wodurch Modelle für ihre Größe recht schwer waren.

Hauptkomponenten eines LOM-3D-Druckers: Baufläche, Roller, Laser. Dieser Artikel behandelt LOM-3D-Druck, Funktionsweise, Hauptkomponenten, Vor- und Nachteile sowie Materialien.

Was ist Laminated Object Manufacturing 3D-Druck?

LOM-3D-Druck ist ein vielseitiger Prozess, der Materialschichten (typischerweise klebeschichtiges Plastik, Metall oder Papier) verklebt und in Form schneidet. Das Ergebnis kann nachbearbeitet werden (Zerspanen, Bohren). LOM wird typischerweise für Rapid Prototyping genutzt, da es ein schneller, kostengünstiger additiver Fertigungsprozess ist.

Wie funktioniert LOM-3D-Druck?

LOM arbeitet durch Schichten von Blattmaterialien, die vor Ort per Laser oder Messer geschnitten werden. Der 2D-Umriss wird als Schichtkontur extrahiert, bevor die nächste Schicht hinzugefügt wird. Materialbahnen werden auf der Bauplattform ausgerollt und mit Klebstoff beschichtet. Die klebende Bahn wird auf den Bautisch gelegt, atop des Laminatstapels. Exakte Positionierung durch einfache Tintenstrahl-/Fotokopier-Papierhandhabung erzeugt einen rechtwinkligen Stapel. Die neue Laminatschicht wird mit einer heißen Walze gepresst, um gute Verbindung und Aushärtung zu gewährleisten. Nach Aushärtung schneidet ein Scanning-Laser oder Wolfram-Messer den Schichtumriss – das Abfallmaterial bleibt als Stütze für die nächste Schicht liegen. Nach allen Schichten wird das Modell manuell „extrahiert“, was den fertigen Prototyp enthüllt.

Vor- und Nachteile von LOM

LOM Vorteile	LOM Nachteile
Schnell und kostengünstig.	Typischerweise nur für Rapid Prototyping, nicht für Produktion.
Modelle aus kostengünstigen Materialien; mit richtiger Modellwahl und sorgfältiger Nachbearbeitung gute visuelle Qualität möglich.	Wandstärken unter 10 mm ergeben sehr schwache Modelle.
Keine Stützmaterialien/-strukturen für reproduzierbare Hinterschneidungen nötig (begrenzt). Abfallmaterial bleibt als fester Quader, aus dem das Teil extrahiert wird.	Nur grob strukturierte Modelle in hoher Qualität möglich.
Sehr bürofreundlich – keine Gerüche, wenig Lärm, kleiner Footprint.	Die meisten Hinterschneidungen sind Extraktionsrisiken: Abfall bleibt partiell haften, zu kräftiges Entfernen verursacht kosmetische/strukturelle Schäden.
	Feine Features nur mit extremer Sorgfalt bei Abfallentfernung reproduzierbar.
	Hohlräume schwer/ungenügend von Abfall zu befreien – Modelle werden massiv und sehr schwer.

Materialien im LOM-3D-Druck

Helisys LOM nutzt klebebeschichtete Rollen von:

1. Papier: Weiß oder farbig
2. Metall: Nur Aluminium erwies sich als praktisch
3. Kunststoff: Verschiedene Kunststoffe verfügbar

Hauptkomponenten eines LOM-3D-Druckers

Variiert je nach Modell. Bei Helisys LOM-Druckern:

1. Rollenzuführung
2. Bautisch
3. Heiße Walze
4. Scanning-Laser

Beste LOM-3D-Druckharze

LOM-Drucker verarbeiten diverse polymerbasierte Verbundwerkstoffe. Wärmeaktivierte Klebstoffe auf der Unterseite von Helisys-Materialien boten Hochtemperatur-Hotmelt-Optionen und wärmeaktivierte Vernetzungsharze – Klebstoffe wählbar nach Anwendung und Laminatmaterial.

LOM in der Medizin

Erstellung von Organvisualisierungsmodellen. Versuche für funktionale Implantatteile und Frakturstabilisierung.

LOM in der Schmuckindustrie

Zu bestimmten Zeiten Prototypen für komplexe, farbintensive Wearables.

Können LOM-Drucker massive, detaillierte Teile produzieren?

Ja, ein Großformat-LOM-System existierte: Envisiontecs Großformat-Prepreg-Faserverstärkt-Laminatmaschinen mit riesigem Bauraum (in Fuß gemessen!).

Fazit

Dieser Artikel stellte Laminated Object Manufacturing (LOM) vor, erläuterte Funktionsweise und Fertigungsanwendungen. Für mehr Informationen zu LOM kontaktieren Sie einen Xometry-Vertreter.

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Dean McClements
B.Eng (Hons) Maschinenbau, über 20 Jahre Erfahrung in der Fertigungsindustrie (u. a. Caterpillar, Autodesk, Collins Aerospace, Hyster-Yale).