Grundlagen des 3D-Drucks: Was ist SLM-3D-Druck?

Selective Laser Melting oder SLM ist eine 3D-Drucktechnologie, die SLS oder Selective Laser Sintering sehr ähnlich ist. Der Unterschied besteht darin, dass beim SLM das Material vollständig aufgeschmolzen wird, während es beim SLS gesintert wird. Wenn das Material Metall ist, kann SLM auch als DMLM oder Direct Metal Laser Melting bekannt sein; die Technologien sind jedoch identisch.

Das Baumaterial wird in Pulverform in einen SLM-Drucker eingebracht und eine einzelne Schicht wird über den Baubereich geglättet. Anschließend ersetzen Sie die Luft im Drucker durch eine kontrollierte Atmosphäre. Dies verhindert eine Verbrennung oder Oxidation des Materials während des Schmelzvorgangs.

Als nächstes erhitzen Sie das Pulver bis etwas unter seinen Schmelzpunkt. Der Laser wird dann gerichtet, um den Schmelzprozess mit einem Richtspiegel abzuschließen. Sobald eine einzelne Schicht aufgeschmolzen ist, senkt sich das Druckbett um die Höhe einer Schicht ab. Es wird mit einer Pulverschicht zurückgewonnen, bevor der Laser weiterläuft.

Wenn die Teilekonstruktion abgeschlossen ist, müssen Sie sie einige Stunden abkühlen lassen. Sobald das Teil relativ kühl ist, können Sie das Pulver zur Rückgewinnung und Wiederverwendung mit Druckluft vom Modell entfernen.

Wie unterscheidet sich SLM von SLS?

Das Material wird in SLS-Druckern gesintert oder erhitzt, bis es sich mit anderen Partikeln verbindet, ohne tatsächlich zu schmelzen. Dadurch bleiben die Teile etwas porös und mit einer rauen Oberfläche. Auf diese Weise hergestellte Teile haben schwächere mechanische Eigenschaften als gegossene Modelle aus demselben Material.

Beim SLM wird das Material jedoch vollständig aufgeschmolzen, was ihm eine glattere, aber immer noch raue Textur verleiht und zu mechanischen Eigenschaften führt, die mit denen von gegossenen Modellen identisch sind. Es hat auch den zusätzlichen Vorteil, dass es die Form von Strukturen annimmt, die nur mit additiven Fertigungstechniken möglich sind.

Bei manchen Materialien kann das Pulver ausreichend Unterstützung bieten, sodass keine Stützstrukturen erforderlich sind. Bei Metallen ist dies aufgrund des hohen Gewichts des Drucks jedoch nicht der Fall, so dass Stützkonstruktionen erforderlich sein können.

Leider muss das Trägermaterial mit dem Druckmaterial übereinstimmen. Je nach Material kann dies wiederum einige Schwierigkeiten verursachen. Selbst wenn die Kontaktpunkte zum leichteren Entfernen minimal sind, ist beispielsweise das Brechen von Titan keine leichte Aufgabe.

Die beiden Hauptnachteile dieser Technologie sind die geringen Bauvolumen in allen aktuellen Druckern und der Preis. Die Drucker sind teuer und kosten leicht mehr als 100.000 US-Dollar pro Stück. Oft benötigen sie auch eine zweite teure Nachbearbeitungsmaschine oder Werkzeuge. Die Materialien sind sicherlich auch nicht billig. Dies macht SLM im Allgemeinen für Privatanwender ungeeignet, selbst wenn Sie einen 3D-Druckdienst nutzen.

Fazit

Haben Sie SLM-Teile herstellen lassen? Was war Ihre Erfahrung? Sind Sie mit dem Ergebnis zufrieden? Lassen Sie es uns unten wissen.