Innerhalb der Welt des 3D-Drucks spielen das selektive Lasersintern (SLS) und das selektive Laserschmelzen (SLM) eine zentrale Rolle. Beide Verfahren gehören zur Kategorie der additiven Fertigung und finden vor allem in der Industrie Anwendung. Das selektive Lasersintern ist dabei besonders weit verbreitet. Doch was unterscheidet diese beiden Verfahren voneinander und wie funktionieren sie? In diesem Artikel erfährst du alles Wissenswerte über SLS und SLM.
SLS – Das selektive Lasersintern
Beim selektiven Lasersintern handelt es sich um ein Verfahren, mit dem funktionale Kunststoffprodukte direkt aus 3D-Daten hergestellt werden können. Es zählt zu den industriellen additiven Schichtbauverfahren und wird am häufigsten angewendet. Als Ausgangsmaterial dienen verschiedene Kunststoffe in Pulverform. Je nach Verwendungszweck können Werkstoffe mit unterschiedlichen Eigenschaften ausgewählt werden.
Beim selektiven Lasersintern werden die gewünschten dreidimensionalen Objekte aus Pulver mithilfe von Laserstrahlen hergestellt. Der Laser verschmilzt dabei die einzelnen Partikel des verwendeten Materials miteinander. Anschließend wird die Bauplattform abgesenkt und mit neuem Pulver befüllt. Dieser Prozess wird solange wiederholt, bis alle Schichten des Objekts gedruckt sind. Durch Glätten, Strahlen, Lackieren, Beschichten oder eine farbliche Infiltration kann die Oberfläche zusätzlich veredelt werden.
Das selektive Lasersintern ermöglicht die schnelle Fertigung von Bauteilen aus verschiedenen Kunststoffen, ohne auf Werkzeuge angewiesen zu sein. Dadurch ist die Konzeption ressourcenschonend, zeit- und kosteneffektiv. Zudem bietet dieses Verfahren die Möglichkeit, zehn verschiedene Kunststoffe und acht verschiedene Metalle zu verwenden. Dadurch entsteht eine Vielfalt an Werkstoffen und eine konstruktive Freiheit, die eine Individualisierung und Funktionsintegration der gedruckten Produkte ermöglicht. Die Designfreiheit eröffnet außerdem die Umsetzung komplexer und filigraner Ideen. Auch innenliegende Teile und Hohlräume wie Kühlkanäle können ohne Probleme realisiert werden. Durch dieses Verfahren wird zudem der Materialabfall minimiert, da die gesinterten Produkte keinen weiteren Zuschnitt benötigen. Nicht gesintertes Pulver kann für andere Projekte wiederverwendet werden und trägt so zur Reduzierung der Materialkosten bei.
SLM – Das selektive Laserschmelzen
Beim selektiven Laserschmelzen, auch als SLM-Verfahren bezeichnet, können eine Vielzahl von Materialien verwendet werden, darunter Leichtmetalle, Edel- und Werkzeugstähle sowie Superlegierungen. Dieses Verfahren ermöglicht die Neukonzeption bestehender Konstruktionsprinzipien und die Integration von Funktionalitäten in die Werkstücke. Beispielsweise können Werkzeugeinsätze mit konturnahen Kühlkanälen hergestellt werden, um die Produktionszeiten zu verkürzen. Darüber hinaus können innovative Scharniere mit spezieller Kinematik oder werkzeuglose Lösungen für dünnwandige und komplexe Blechkonstruktionen aus Aluminium oder Stahl hergestellt werden.
Das selektive Laserschmelzen basiert auf dem gleichen Prinzip wie das selektive Lasersintern und nutzt ebenfalls ein additives Pulverbrettverfahren. Anstelle von Kunststoffpulvern kommen jedoch verschiedene Metallpulver zum Einsatz. Nachdem das gewünschte Objekt mithilfe von CAD-Daten virtuell konstruiert wurde, erfolgt der Druck auf einer Bauplattform. Das selektive Laserschmelzen ermöglicht eine hohe mechanische Stabilität der gedruckten Objekte, sodass diese wie herkömmlich hergestellte Teile verwendet werden können. Alle Möglichkeiten der Nachbearbeitung stehen ebenfalls zur Verfügung.
Auch das selektive Laserschmelzen zählt zu den additiven Fertigungsverfahren. Im Gegensatz zu konventionellen Herstellungsarten, bei denen Schichten abgetragen werden, erfolgt hier ein schichtweiser Aufbau. Die Bauplattform bewegt sich während des Produktionsprozesses und bietet eine stabile Unterlage für die Werkstücke. Wie beim selektiven Lasersintern können auch beim selektiven Laserschmelzen innenliegende Hohlräume und bewegliche Teile realisiert werden. Zudem ermöglicht dieses Verfahren die Umsetzung komplexer und filigraner Konstruktionen.
Das selektive Laserschmelzen bietet die Möglichkeit, Designideen zu erstellen und neue Formen zu konzipieren, die die Projektentwicklung unterstützen. Die gedruckten Modelle können direkt getestet und auf Fehler und Mängel untersucht werden. Mithilfe des CAD-Programms können Anpassungen vorgenommen werden, um eine effiziente Neuerstellung zu ermöglichen. Die Vorteile des selektiven Laserschmelzens liegen in der Zeit- und Kostenersparnis sowie der ressourcenschonenden Fertigung nach Bedarf. Zudem ermöglicht die Auswahl aus sieben verschiedenen Metallen eine große Vielfalt an Werkstoffen. Die Freiheit bei der Konstruktion und die Funktionsintegration der gedruckten Produkte machen dieses Verfahren besonders attraktiv.
Insgesamt bieten sowohl das selektive Lasersintern als auch das selektive Laserschmelzen viele Möglichkeiten in der Welt des 3D-Drucks. Sie ermöglichen die schnelle und präzise Herstellung von Produkten aus Kunststoff oder Metall und eröffnen neue Wege bei der Konstruktion und Fertigung. Für Unternehmen und Industrien bieten diese Verfahren enorme Potenziale und eröffnen neue Perspektiven in der Produktionstechnologie.
