Selective Laser Melting

Das SLM-Verfahren

Als Ausgangswerkstoff dient ein Metallpulver, wie zum Beispiel Edelstahl, Aluminium oder Titan. In einer isolierten Kammer wird das Metallpulver in dünnen Schichten von ca. 30 μm (0,03 mm) auf einer Substratplatte aufgebracht. Basierend auf den Daten des CAD-Modells bewegt sich der Laser über der Pulverschicht und schmilzt sie entsprechend der berechneten Flächen auf, so dass eine homogene Metallstruktur entsteht. Anschließend wird die Substratplatte erneut abgesenkt, um die nächste Pulverschicht aufzutragen.  Der Laser wird wieder aktiv und schmilzt entsprechend der Berechnungen präzise Flächen aus dem Metallpulver heraus. Dabei werden die unteren Schichten schmelzmetallurgisch verbunden. Schicht für Schicht entsteht das maßgeschneiderte Produkt oder gleich eine ganze Serie von Produkten.
Das verbliebene Pulver wird rückstandslos am Ende des Bauprozesses entfernt. Durch das schrittweise Lasern können mehreren Metallschichten und ihre Vorteile miteinander kombiniert werden. Deshalb ist das SLM-Verfahren beispielsweise bei der Entwicklung von hocheffizienten Kühlstrukturen sehr vorteilhaft. Die Selective Laser Melting Bauteile besitzen größtenteils dieselben Merkmale wie der eingesetzte Serienwerkstoff. Um auch den höchsten Maß- und Qualitätsstandards zu entsprechen, können je nach Anforderung die Komponenten nachbearbeitet werden. Im Gegensatz zum klassischen Fräsen oder Verbinden von einzelnen Metallplättchen steigert die Komplexität und der Detailgrad nicht die Kosten bei der Herstellung. Die Fertigungskosten werden lediglich durch das eingesetzte Material und Volumen bestimmt.

Laserstrahl

Die Breite der Strukturen ist abhängig von dem Strahldurchmesser, der Korngröße des Pulvers, der Schichtdicke, der Geschwindigkeit und Leistung des Laserstrahls, sowie von den Materialeigenschaften des Metallpulvers und von dem gewählten Spurabstand zwischen den einzelnen Spuren des Laserstrahls.

Abstände

Dort, wo der Laserstrahl auf das Pulver trifft, schmilzt das Pulver und verfestigt sich im Anschluss. Die Größe des Strahldurchmessers bestimmt die Dimensionen bei dem SLM Verfahren. Das neu entstandene Material hat eine Dichte von 98% bis fast 100%.

Die Vorteile von Selective Laser Melting

 

  Komplexität

Komplexe Designs, die mit herkömmlichen Verfahren weder theoretisch noch kostentechnisch möglich waren, können mit SLM wirtschaftlich hergestellt werden.

  Individualisierung

Bauteile lassen sich im Mikrometerbereich auf die spezifischen Anforderungen individualisieren, auch innerhalb einer Serie.

  Einsatzbereiche

Durch die Freiheiten bei der Wahl des Materials, der Form und Größe entstehen Einsatzmöglichkeiten in fast jeder Branche.

  Kombinationen

In der Regel können fast alle aufschmelzbaren Materialien verwendet werden. Selbst verschiedene Materialkombinationen innerhalb eines Bauteils sind möglich.

  Gewichtsreduktion

Durch den Einsatz von Hohlstrukturen und Gitterstrukturen reduziert sich das Gewicht eines Bauteils und somit des Endproduktes signifikant.

  Zeitersparnis

Durch Rapid Prototyping kann die Zeitspanne vom ersten Prototypen bis hin zur Serienfertigung auf nur noch wenige Tage reduziert werden.

Werkstoffe und Branchen

Verwendbare Materialien

  • Edelstahl
  • Kupferlegierungen
  • Werkzeugstahl
  • Aluminium
  • Titan
  • Chrom-Cobalt-Molybdän
  • Bronze
  • Nickel
  • etc.

Einsatzgebiete

  • Lasertechnik
  • Hochleistungselektronik
  • Medizintechnik
  • Luft- und Raumfahrt
  • Automobiltechnik
  • Dentaltechnik
  • Maschinenbau
  • Werkzeugbau
  • Schmuck und Mode

Wir entwickeln Lösungen, um echte Effizienzsteigerungen in Produktionsprozessen zu liefern.

– Dr. Ing. Thomas Ebert, Geschäftsführer –

 Profitieren Sie von dieser Technologie

Viele Bauteile oder Produktbestandteile von IQ evolution werden auf Basis des Selective Laser Melting (SLM) entwickelt und gefertigt. Um das Selective Laser Melting als wirtschaftliches Fertigungsverfahren einzusetzen und von seinen Vorteilen zu profitieren, sind langjährige Erfahrung und fachspezifisches Wissen erforderlich. In Zusammenarbeit mit der IQ evolution lassen sich die individuellen Problemstellungen bei der Konstruktion und Entwicklung lösen und die  verfahrensspezifischen Vorteile in der Produktion nutzen.

Rapid Prototyping: Zusammen mit unseren Kunden entwickeln wir Prototypen für erste Testzwecke in wenigen Tagen. Vom Bauteildesign über die Fertigung und Endbearbeitung setzten wir Ihre Projekte um, die mit gewöhnlichen Verfahren nicht möglich sind – weder von der Größe im Mikrometerbereich, noch von der Komplexität der Formen. Anschließend lassen sich die Entwürfe in Serie schnell und effizient produzieren, ohne den Einsatz von teuren Werkzeugen. Selective Laser Melting und unsere Ingenieure machen diese Technologie für Sie nutzbar.

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