Eine Einführung in das 3D-Drucken mit selektivem Lasersintern

Seit seiner Entstehung Mitte der 1980er Jahre hat sich das Selektive Lasersintern (SLS) zu einer der am weitesten verbreiteten und vielseitigsten additiven Fertigungstechnologien entwickelt.

SLS bietet eine Vielzahl von Vorteilen - nicht zuletzt, weil hochbeständige, leichte Teile in wenigen Stunden hergestellt werden können - und wird in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, von der Kleinserienfertigung bis zum Rapid Prototyping. In diesem Tutorial werden wir uns näher ansehen, wie SLS funktioniert, welche Anwendungen es gibt und wie Sie das Beste aus der Technologie herausholen können.

Wie funktioniert SLS?

Selektives Lasersintern verwendet einen Hochleistungslaser, um Pulverschichten zu schmelzen und 3D-gedruckte Teile zu erzeugen.

1. Sobald das Pulver durch das Druckbett vorgeheizt wurde, erhitzt der Laser es nahe seinem Schmelzpunkt, wodurch die Partikel des pulverisierten Materials miteinander verschmelzen.

2. Der Laser zeichnet dann den Umriss des Modells auf dem Pulverbett auf, um eine feste Schicht zu erzeugen - sobald dies abgeschlossen ist, fällt das Druckbett und eine neue Schicht Pulver wird hinzugefügt.

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

4. Sobald das Teil abgekühlt ist, können die Teile ausgepackt und aus dem Druckbett entfernt werden, bevor sie gereinigt und optionale Veredelungsverfahren angewendet werden.  

Warum SLS wählen?

Einer der Hauptvorteile von SLS ist, dass keine Stützstrukturen erforderlich sind, da das Teil vom ungesinterten Pulver des Druckprozesses gestützt wird. SLS eignet sich daher ideal für die Erstellung von großen und komplexen Teilen, Geometrien und Gitterstrukturen - und kann die Produktionszeiten deutlich reduzieren. Als eine der schnellsten AM-Technologien bietet SLS die Möglichkeit, mehrere Teile gleichzeitig zu drucken, was nicht nur den Bauraum maximiert, sondern auch viel Zeit spart. Mit SLS hergestellte Teile besitzen beeindruckende mechanische Eigenschaften und zeichnen sich durch Langlebigkeit, Flexibilität, hohe Detailgenauigkeit und thermische Stabilität aus. Wenn Sie beispielsweise langlebige Kunststoffprodukte herstellen möchten, ist SLS die ideale Lösung.

SLS unterscheidet sich auch von anderen additiven Fertigungsverfahren dadurch, dass eine große Vielzahl von Materialien, einschließlich Nylon, Polystyrol, Metalle (Stahl, Titan, Verbundstoffe) und Sandmischungen, verwendet werden kann.

Was sind die Anwendungen von SLS?

Während SLS ursprünglich als ein Werkzeug für Rapid Prototyping hervorging, hat sich der Umfang seiner Anwendungen radikal erweitert. SLS ist ideal für kleine bis mittlere Serien und bietet jetzt eine ganze Reihe von Produktionsmöglichkeiten, darunter:

- Vorrichtungen und Vorrichtungen

- Teile für die Luft- und Raumfahrt

- Medizinische Produkte

- Maschinenkomponenten

SLS hat sich besonders für Branchen wie Luft- und Raumfahrt und Automobilbau bewährt, wo eine kleine Menge hochwertiger Teile gedruckt werden muss. Zu den realen Beispielen gehören die Fluggesellschaft Emirates, die im vergangenen Jahr die SLS-Technologie für die Herstellung von Teilen für ihre Flugzeugkabinen bekannt machte, und der Automobilhersteller Porsche, der SLS für die Herstellung von Ersatzteilen für seine klassischen Fahrzeuge verwendet. Darüber hinaus hat SLS mit der Herstellung von hochgradig personalisierten Produkten auch einen Platz in der Gesundheitsbranche und bietet Hörgeräte, medizinische Implantate, Prothesen und andere Geräte an.  

Dinge, auf die man achten sollte

Während SLS-Teile typischerweise keine umfangreiche Nachbearbeitung erfordern, ist es wichtig zu beachten, dass sie häufig porös sein können oder eine raue Oberfläche haben, was zusätzliche Nachbearbeitungsprozesse erfordern kann, wenn Sie eine glatte Oberfläche wünschen. Thermische Verformung kann auch Schrumpfung und Verzug der gefertigten Teile verursachen, wenn sich die einzelnen Schichten abkühlen. Berücksichtigen Sie daher, dass in Ihr Design eine interne Verrippung integriert wird, um das Risiko eines Verziehens zu minimieren.