3D DRUCK VERFAHREN
Das selektive Lasersintern eignet sich optimal zur Herstellung funktionaler Prototypen, hochwertiger Funktionsteile und Kleinserien aus Kunststoff.
Lasersintern bietet sich hervorragend im Bereich Rapid Prototyping an. Sehr oft wird es dazu verwendet, spätere Spritzgussbauteile vor der Werkzeugherstellung auf die Passform hin zu überprüfen.
Die ausgewogenen mechanischen Eigenschaften unserer Materialen erlauben es, langlebige und robuste Bauteile für viele Einsatzbereiche herzustellen. Die neutral weiße Basis eines SLS Bauteils eignet sich hervorragend für die Veredelung im Falle von Sichtbauteilen.
SLS Druck eignet sich perfekt für kleine Bauteile, die in niedrigen bis mittleren Stückzahlen (1 - 10.000 Stk.) benötigt werden. Durch den Einsatz industrieller 3D-Drucker ist ein hoher Durchsatz mit kurzen Lieferzeiten garantiert.
Es stehen Ihnen bei uns eine Auswahl an Polyamiden (bspw. PA 12) und Elastomeren zur Verfügung. Diese Kunststoffe decken einen großen Bereich an Anforderungen wie bspw. Festigkeit, Flexibilität oder chemischer Beständigkeit ab.
PA12 ist ein technischer Thermoplast, welcher bei den SLS 3D-Druckern am häufigsten zum Einsatz kommt. Er bietet das beste Verhältnis aus Preis und Leistung (Eigenschaften).
Mit diesem thermoplastischen Elastomer der Shorehärte 90A lassen sich flexible Bauteile herstellen, die eine gute Haptik sowie eine hohe Verschleißfestigkeit besitzen.
Das selektive Lasersintern kann beliebige dreidimensionale Bauteile in einer sehr guten Qualität erzeugen. Bei diesen Bauteilen lassen sich zahlreiche Veredelungsmethoden anwenden. In der folgenden Übersicht sind zahlreiche Möglichkeiten dargestellt, die unseren Kunden zur Verfügung stehen.
Meistens kommt unser klassisches Finish zum Einsatz. Eine schwarze Färbung mit anschließendem Verdichtstrahlen. Das Ergebnis ist eine geglättete Oberfläche, die sich für verkaufsfähige Produkte eignet.
Die Bauteile kommen je nach Material, meist in einem weißen Farbton aus dem 3D Drucker. Dabei ist die Oberfläche leicht rau. Unbehandelte Teile nehmen aufgrund dieser Beschaffenheit leicht Schmutz und im Hautkontakt auch Hautfett auf. Ohne Finish empfehlen wir unbehandelte Bauteile vor allem für Prototypen und Funktionsteile, die keinem zu starkem Hautkontakt ausgesetzt sind.
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Dr. Joe Beaman und Dr. Carl Deckard von der University of Texas haben bereits in den 80er Jahren die Grundlagen für das sog. Lasersintern (eng. laser sintering) entwickelt. Die additive Fertigung bietet neben dem SLS 3D Druck Verfahren noch zwei weitere sehr ähnliche Technologien an. Diese sind jedoch wesentlich jünger. Als wichtigste Alternative sehen wir das HP Multi Jet Fusion Verfahren. Die genauen Unterschiede zum Lasersintern können Sie hier nachlesen.
Bei der SLS Technologie arbeitet man mit einem feinen Kunststoffpulver das als Ausgangsmaterial dient. Bei diesem Kunststoffpulver handelt es sich meist um Nylon. Es wird zu Beginn des Druckprozesses mit einer Rakel in einer dünnen Schicht (80-150 µm) auf der Bauplattform aufgetragen. Diese Plattform lässt sich in einem sog. Bauzylinder in kleinen Abstufungen absenken.
Die 3D Daten für den Druck müssen zu Beginn ebenso in dünne Schichten zerlegt werden. Diese digitale Vorbereitung übernimmt eine sog. Slicing-Software. Danach werden die vorbereitet Daten auf die SLS Maschine geladen und der Druck kann beginnen.
Beim Lasersintern wird, wie der Name schon vermuten lässt, ein Laserstrahl für das Verschmelzen des feinen Pulvers verwendet. Die durch die Rakel vorbereitete Pulverschichten werden nun mit den vorbereiteten Daten belichtet. Jede dünne Datenschicht wird so auf die jeweilige Pulverschicht durch den Laser projiziert. In dem oben gezeigten Video ist der beschriebene Prozess sehr gut zu erkennen. Sobald eine Schicht abgeschlossen ist, senkt sich die Bauplattform in dem Zylinder um die jeweilige Schichtstärke ab.
Der Bauraum eines SLS 3D-Druckers wird während des gesamten Druckprozess beheizt. Diese thermische Energie muss nach dem Drucken wieder entweichen. Dabei kühlt der Baujob zuerst noch für ein paar Stunden in der Anlage selbst bis auf eine moderate Temperatur ab. Danach wird der Bauraum aus der Anlage herausgenommen und muss bei Raumtemperatur weiter abkühlen. Dieser Vorgang muss so schonend (langsam) wie möglich erfolgen da sonst ein Verzug an den SLS Bauteilen auftreten kann.
Das selektives Lasersintern kann nicht alles, aber sehr vieles. Es ist nicht umsonst das am meist eingesetzte 3D Druck Verfahren. Dennoch kommt es immer auf den einzelnen Anwendungsfall an. Gerne können Sie uns hierzu direkt ansprechen.