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SLS
Lasersintern

Im Unterschied zum FDM-Verfahren wird beim Lasersintern der gesamte Bauraum mit dem Baumaterial befüllt. Wir verwenden zumeist Nylonpulver oder Nylon mit Glasfaser. Nach jedem Füllvorgang fährt ein Laser die 3d-Kontur des Bauteils ab und verschmilzt die Schichten Zug um Zug bis die endgültige Form erreicht ist. Die Schichtstärke beträgt dabei 0,10 bis 0,12 mm.

EOS Formiga P110 für das SLS-Lasersintern

3D Druck Produkte aus der EOS P396 und der EOS Formiga P110

Lasersintern – Vor- und Nachteile

Jedes Verfahren im 3D Druck bietet bestimmte Vorteile, denen natürlich auch Nachteile gegenüber stehen. Es hängt immer von den Erwartungen ab, die man an seinen Prototyp oder das Werkstück stellt, welches Verfahren man letztendlich auswählt. Bei 3D Druck24 erfahren Sie gleich, welches Verfahren für Sie in Frage kommt.

Vorteile

  • Hohe Stabilität und Festigkeit auf allen Achsen
  • Sehr hohe Auflösung, daher hohe optische Qualität
  • Gute Veredelungsmöglichkeiten (Schleifen, Färben, Lackieren etc.)
  • Kommt ohne Stützstruktur aus, die hinterher entfernt werden muss
  • Sehr gute Eignung für kleine bis mittelgroße Serienfertigungen

Nachteile

  • Relativ hohe Vorlaufzeit, Fertigungsdauer durchschnittlich 7 Werktage
(ohne Veredelung)
  • Je nach Form und Größe des Bauteils können höhere Materialkosten entstehen
  • Verklebung nur bedingt möglich

Generelle Informationen zum SLS Lasersintern

Die Werkstücke, die in diesem Verfahren hergestellt werden, sind sehr stabil und auf allen drei Achsen gut belastbar. Durch die SLS-Lasertechnik wird eine hohe Auflösung an den Rändern erzielt, was zu einer hervorragenden Optik führt. Mit dem SLS Lasersintern können mehrere Objekte gleichzeitig gedruckt werden. Dadurch sinkt trotz höherer Materialkosten der Material- und Kostenaufwand für jedes Einzelstück erheblich, da ja der gesamte Bauraum mit Material gefüllt wird.

Da das Füllmaterial nur teilweise wiederverwendbar ist, können je nach Größe und Form des Werkstücks relativ hohe Materialkosten entstehen. Der Zeitaufwand für die Herstellung der einzelnen Objekte wird etwas größer, was allerdings durch die Fertigung mehrerer Objekt beim gleichen Durchlauf ausgeglichen wird.Außerdem wird durch die gesamte Befüllung des Bauraums für dieses Verfahren keine Stützstruktur benötigt. Nach der Fertigstellung können die Werkstücke zusätzlich veredelt, also geschliffen, gefärbt oder auch lackiert werden.

EOS P396 für das SLS-Lasersintern größerer Elemente

Das Verfahren eignet sich sehr gut für kleine bis mittelgroße Serienfertigungen.

Zum Einsatz kommen bei uns die EOS P396 und die EOS Formiga P110. Die Größe des Bauraums beträgt bei der P396 340 x 340 x 600 mm.

Das Verfahren ist ausgezeichnet geeignet für

  • Produktentwicklung vom Funktionsmuster bis zur Serienfertigung
  • Vorrichtungsbau jeglicher Art
  • Montage- und Schweißschablonen
  • Versuchsteile und mechanische Funktionsmuster
  • Messvorrichtungen

Zum Ablauf des SLS Vorgehens im Drucker

Selektives Lasersintern SLS verläuft (ohne Nachbearbeitung) in fünf Schritten

  • Die fertig aufbereiteten Daten werden an den SLS Drucker gesendet und verarbeitet
  • Der ausgesuchte Werkstoff wird auf eine Plattform im Bauraum etwas über die Höhe des Werkstücks aufgefüllt. Unter Druck wird das Material erhitzt
  • Der SLS Laser fährt programmgesteuert den Grundriss der untersten Schicht des Werkstücks auf dem Pulver nach und schmilzt bei Kontakt das Pulver in einer Höhe von etwa 1 mm zusammen
  • Die Plattform senkt sich um diesen Millimeter ab und ein Schieber trägt eine neue Schicht des Pulvers auf. Schicht um Schicht schmilzt der Laser das Material nach den Konturen des 3D-Modells und baut dieses auf. Dieser Vorgang wiederholt sich je nach Größe des Werkstücks/Modells bis zu 1000 Mal
  • Schließlich wird das überzählige Pulver entfernt, und das fertige Werkstück kann entnommen werden


Mit verschiedenen Methoden der Nachbearbeitung lässt sich das Werkstück veredeln. Dazu gehören z.B. die Oberflächenglättung, die Lackierung oder bei bestimmten Materialien auch die Verklebung mit anderen Teilstücken aus einem SLS Laserdruck.

Zu den Dienstleistungen, die Sie von 3D-Druck24 erwarten dürfen, gehört natürlich auch eine genaue Beratung über den besten Werkstoff, den wir für die Herstellung Ihres Werkstücks im SLS Drucker oder bei anderen Rapid Prototyping Methoden verwenden sollten. Hier erhalten Sie einige Informationen über die Materialien, die sich für Selektives Lasersintern eignen.

 

SLS LASERSINTERN – Die Materialien

Trotz manchmal höherer Materialkosten gehört selektives Lasersintern im 3D-Drucker zu den beliebtesten Rapid Prototyping Anwendungen. Die große Stabilität der gesinterten Produkte auf allen Achsen macht SLS vor allem für Prototypen und Modelle interessant, die größeren Belastungen ausgesetzt werden sollen. Je nach Art der verwendeten Materialien kann die Belastbarkeit sogar noch erhöht werden. Nylon-Pulver gehört chemisch zur Gruppe der Polyamide. und hat sich als Oberbegriff für die Stoffe durchgesetzt, die sich gut zum Lasersintern mit SLS eignen. Darüber hinaus sind aus der Gruppe der Polyamide eine Vielzahl weiterer Werkstoffe für das Rapid Prototyping entwickelt worden.

All diese Materialien beruhen zwar auf ähnlichen chemischen Verbindungen, unterscheiden sich aber im Herstellungsverfahren und in den Eigenschaften um einige wichtige Faktoren. Das seit vielen Jahren bekannte Polyamid Nylon zum Beispiel trägt die Bezeichnung PA 6.6 und ist der älteste rein synthetisch hergestellte Kunststoff (1935). Kurz darauf wurde das Polyamid Perlon entwickelt. Es wird als PA 6 bezeichnet. Obwohl die Art der Herstellung grundlegend anders verläuft als beim Nylon, haben beide Produkte sehr ähnliche Eigenschaften und eine sehr ähnliche chemische Zusammensetzung.

Ausgewählte Polyamide für das SLS Lasersintern

Alle verwendeten Materialien ergeben bei diesem Verfahren eine sehr hohe Detailgenauigkeit. Neben dem Nylon PA6.6 und einigen Elastomeren kommen für Selektives Lasersintern in Frage:

  • Polyamid PA 2200 (oder auch PA12)
    Dieser thermoplastische Kunststoff kommt am häufigsten zum Einsatz. Er verfügt über ein Bio Zertifikat, ist also mit Ausnahme für alkoholartige Stoffe lebensmittelecht. Die recht hohe Festigkeit und die guten Veredelungsmöglichkeiten gehen einher mit einem relativ günstigen Anschaffungspreis. Die Oberfläche ist leicht rau und porös, aber nicht spröde. Vom haptischen Eindruck her ist PA12 etwa mit einer Aspirintablette vergleichbar. Die Grundfarbe ist weiß. Das Polyamid kann aber gut lackiert werden. Die Temperatur für einen Einsatz liegt bei 80 Grad Celsius, kann aber für kurze Zeit auf bis zu 160 Grad Celsius erhöht werden.
  • Polyamid PA 3200 GF
    Dieser thermoplastische Kunststoff ist mit Glasfasern in Form winziger Glaskügelchen angereichert. Der Anschaffungspreis ist deutlich höher. Dafür verfügt das Material über Eigenschaften, die es für besondere Belastungen geeignet machen. Die Hitzebeständigkeit erhöht sich auf über 150 Grad Celsius. Auch die Festigkeit und Steifheit nimmt erheblich zu. Der Werkstoff hat sehr gute Oberflächeneigenschaften und lässt sich sehr gut weiter behandeln. Durch die hohe Stabilität und die ausgezeichnete Verschleißfestigkeit eignet er sich im Fahrzeugbau sogar im Motorenbereich.
  • Polyamide
    Dieses Pulver aus der PA12 Reihe ist mit Aluminium angereichert. Das fertige Werkstück erhält dadurch ein silber-graues, metallähnliches Aussehen. Die Wärmeleitfähigkeit ist wesentlich höher als bei anderen Polyamiden. Polyamide eignet sich gut für die maschinelle Nachbearbeitung, da es über eine hohe Steifigkeit verfügt. Die Temperaturbeständigkeit liegt bei 175 Grad Celsius. Die minimale Wandstärke liegt wie bei den anderen Materialien bei 0,7 mm. Die Schichtstärke beträgt auch hier 1–1,2 mm.

 

Rapid Prototyping für Sie

Bei unserer 3D Druck Dienstleistung steht Ihre Zufriedenheit im Vordergrund. Wir sind als Firma an langfristigen Kundenbeziehungen interessiert. Daher bauen wir von Anfang an auf eine intensive und ausführliche Beratung, damit Sie das für Ihr Vorhaben beste Rapid Prototyping und das am besten geeignete Material für den 3D Druck erhalten. Wenn Sie Kontakt mit uns aufnehmen, finden wir im gemeinsamen Gespräch schnell heraus, wie wir das beste Gleichgewicht zwischen den Ansprüchen an die Eigenschaften Ihres Werkstücks und der wirtschaftlich günstigsten Vorgehensweise erreichen. Auf dieser Seite finden Sie im letzten Absatz die Fragen, die unser Vorgehen bei der Beratung kennzeichnen.

Weitere Informationen zu unseren Dienstleistungen rund um das Rapid Prototyping geben wir Ihnen sehr gerne und jederzeit. Bitte verwenden Sie für den Kontakt unser Kontaktformular oder schreiben Sie uns einfach ein Email. Wir freuen uns auf das Gespräch mit Ihnen.