Selektives Laserschmelzen - SLM

Quelle: Additive Fertigungsverfahren - Andreas Gebhardt S.165

Beim selektiven Laserschmelzen handelt es sich grundsätzlich um ein pulverbasiertes Druckverfahren welches mit Licht arbeitet. Hierbei kommen metallische Pulver zu Einsatz um Prototypen oder Kleinserien zu fertigen.

Wie bei allen Druckverfahren muss zunächst ein das gewünschte Modell in "die Sprache" des jeweiligen Druckers übersetzt werden. Dazu gibt es oftmals gerätespezifische Software oder variable Software die mit den entsprechenden Daten des Gerätes gespeist werden muss. Durch diese Software wird das gewünschte Modell in Schichten aufgebaut alle Prozessparameter für den anstehenden Druck festgelegt. Hier wird beispielsweise die Orientierung im Raum, verwendete Stützstrukturen oder die Schichthöhe bzw. Leistung eigestellt. Diese Datei wird anschließen an den Drucker übergeben womit ein neuer Job gestartet werden kann. 

In den meisten Fällen wird zunächst die Druckkammer inertisiert um eine Oxydation während des Prozesse zu vermeiden. Sobald die Kammer inertisiert ist, wird das Gas wie eine Schutzschicht über das zu belichtende Druckbett geblasen. Somit kann der entstehende Schmach minimiert und abtransportiert werden. Anschließend erfolgen drei immer wiederkehrende Prozessschritte (siehe Abb. oben):

  • Auftragen von Pulver
  • Belichten (Scannen)
  • Verfahren den Tischs um die Schichthöhe

Diese Prozedur wird so lange widerholt, bis das gewünschte Modell vollständig erzeugt wurde. Es ist wichtig zu wissen, dass die gewünschte Geometrie auf die Grundplatte aufgeschweißt wird, entweder direkt oder mit einem gewissen Abstand (wenige Millimeter) mittels Stützstrukturen. Der Unterschied zwischen beidem wird durch die Bauteilgeometrie und Orientierung, als auch das Post-Processing bestimmt. Beim SLM-Verfahren sind Grundsätzlich Stützstrukturen notwendig, um die in das Bauteil eingebrachte Wärme abzuleiten und darauf basierende Verzüge zu minimieren. Nach Beendingung des Druckjobs muss der gesamte Arbeitsraum vom nicht aufgeschmolzenen Pulverbereit werden. Dieses Puler wird wieder aufgearbeitet und kann dem Druckprozess wieder zugeführt werden. Resultat ist dann eine Druckplatte mit aufgeschweißtem Modell. Dieses muss dann in verschiedenen Nachbearbeitungsschritte von der Platte getrennt und aufbereitet werden. Je nach Ausführung der verwendeten Stützen müssen diese mit mehr oder weniger großem Aufwand im Post-Processing entfernt werden. Die Grundplatten müssen nach jedem Baujob mechanisch bearbeitet werden um die altern Stützen restlos zu entfernen und eine plane Oberfläche für den nächsten Job bereitzustellen. 

 

Materialien

Um einen Einblick über die möglichen Materialien zu geben zeigen wir hier einen Auszug aus der VDI 3405-3:2015.
 

 

back-to-top nach oben