Laser Sintering (LS)

image of Erklärung der Technologie Laser Sintering, auch bekannt als Lasersintern, und deren Charakteristiken, Vorteile und Nachteile, Materialien, Maschinen, Hersteller, Anwendungsfälle sowie Verarbeitungskette.

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Laser Melting »

Synonyme

Selective Laser Sintering, SLS, Lasersintern

Prozessbeschreibung

Eine dünne Schicht Plastikpulver wird von einem Laser selektiv geschmolzen. Die Teile werden Schicht um Schicht im Pulverbett aufgebaut. Weiter lesen

Eine Laser Sintering Maschine trägt eine Schicht Plastikpulver auf eine Bauplattform auf. Diese wird mit Hilfe eines Lasers (oder mehreren Lasern) geschmolzen. Die Bauplattform wird abgesenkt und die nächste Schicht Plastikpulver wird aufgetragen. Durch Wiederholung des Vorgangs der schichtweisen Pulverauftragung sowie der selektiven Schmelzung werden die Teile im Pulverbett aufgebaut.

Laser Sintering benötigt keine Stützstrukturen. Die Teile liegen im nicht geschmolzenen Plastikpulver. Daher kann das gesamte Bauvolumen mit mehreren Teilen aufgefüllt werden, inklusive Stapeln und Verschachteln von Teilen. Die Prozesskammer wird vorgeheizt und befindet sich in einer Schutzgasumgebung.

Vor- und Nachteile

Mit Laser Sintering können Teile in Standardplastik mit guten mechanischen Eigenschaften hergestellt werden. Das Angebot von Materialien wächst konstant. Die Teile haben jedoch nicht die genau gleichen Eigenschaften wie die im Spritzguss hergestellten Gegenstücke. Weiter lesen

Für kleine Losgrössen ist Laser Sintering sehr kompetitiv im Preis und oftmals die konstengünstigste Lösung.

Laser Sintering Teile haben nicht die exakt gleichen Eigenschaften wie Spritzgussteile, vor allem im Bezug zum Oberflächenfinish.

Anwendungsbereiche

Prototypen werden durch Laser Sintering in Standardmaterialien für Form- und Passtests sowie zu Funktionstests gebaut.
Hilfsteile (Schablonen, Positionierer, Lehren) können hergestellt werden
Kleinserienteile werden in Standardmaterialien gebaut.

Charakteristiken / Restriktionen

Maximale Bauraumgrösse: 550x550x750 mm³
Kleinste mögliche Strukturgrösse: 0.15 mm
Genauigkeit: +/-0.25 mm
Kleinste Schichtdicke: 0.1 mm

Die Charakteristiken sind nur Anhaltspunkte, da sehr unterschiedliche Maschinen existieren.

Verarbeitungskette

Bei der Planung werden Teile so miteinander kombiniert, dass das Buildvolumen möglichst gut ausgenützt ist. Die Orientierung der Teile hat einen Einfluss auf deren mechanische Eigenschaften. Laser Sintering Teile können weiter bearbeitet werden um Toleranzen oder Oberflächen zu verbessern. Weiter lesen

Produktionsplanung

Die Produktion wird in einer speziellen Software geplant. Eines oder mehrere digitale 3D-Modelle (typischerweise im STL Format) werden im Bauraum platziert. Diese werden so angeordnet, dass der Bauraum möglichst effizient ausgefüllt ist.

Nachbearbeitung

Entfernen des Bauraums: Der Bauraum wird aus der Maschine entfernt
Pulver entfernen: Die Teile werden aus dem Pulverkuchen entpackt. Danach wird das anhaftende Pulver mittels Druckluft entfernt. Bei Bauteilen mit komplexer Geometrie kann dies zeitaufwendig sein (z.B. eingeschlossenes Pulver)
Mechanische Nachbearbeitung: Die Teile können selektiv mechanisch nachbearbeitet werden um Toleranzen zu verbessern.
Oberflächenbearbeitung: Teile werden weiterverarbeitet durch das Abtragen von Material (z.B. Polieren, Strahlen, Trovalisieren) oder durch das Hinzufügen von Material (z.B. Lackieren, Färben). Funktionelle Beschichtungen sind auch möglich (EMC, Anti-Bakteriell etc.).

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