Das 3D-Druckverfahren für Metall

Selektives Laserschmelzen (SLM) wurde in den 1990er Jahren von Forschern in Aachen entwickelt. Seit 2017 ist dieses Verfahren weltweit auf dem Vormarsch und hat dadurch die Bezeichnung als vierte industrielle Revolution bekommen. Deshalb wird angenommen dass Selektives Laserschmelzen den Serienguss bei der Serienproduktion sehr bald ablösen wird.

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Auch bei diesem Verfahren wird ein Objekt schichtweise vom 3D-Drucker aufgebaut. Das Metallpulver wird auf das Druckbrett aufgetragen und mit einem Laser erhitzt. Beim Selektiven Laserschmelzen wird im Vergleich zum Laserintern-Verfahren das aufgetragene Pulver komplett durchgeschmolzen. Mit diesem Vorgang wird eine höhere Dichte des Druckstücks erzeugt, auf der Seite des Druckbetts befindet sich eine Kammer, diese enthält den Druckstoff (das Metallpulver). Zusätzlich ist dieses mit Gas gefüllt und dadurch entsteht eine Schutzatmosphäre, diese verhindert das Konterminieren des Pulvers mit Sauerstoff. Alle Eigenschaften des Druckmaterials bleiben zu fast 100 Prozent nach dem Druck erhalten. Der Laser wird hierbei in der X- und Y-Achse bewegt, sobald eine Schicht fertig gedruckt wurde, fährt das Druckbrett ein Stück weiter nach unten. Überschüssiges Pulver wird dabei entfernt und wird danach einfach für einen weiteren Druck verwendet.
Viele Materialien wie Aluminium, Edelstahl, Kupfer, Keramik etc. eignen sich für Selektives Laserschmelzen.
Selektives Laserschmelzen wird überall dort eingesetzt, wo sehr rasch Metallteile benötigt werden. Dieses 3D-Druckverfahren wird deshalb immer häufiger im medizinischen Bereich eingesetzt. Hergestellt werden dabei vorwiegend Instrumente für Ärzte und Implantate für Menschen. Selektives Laserschmelzen kann dazu eingesetzt werden, um unterschiedliche Strukturen auf der Oberfläche zu erzeugen. Wenn nun in der Medizin ein menschlicher Knochen nachgebildet wird, so kann auch eine gewollte Rauheit mit diesem Verfahren erzeugt werden. Dabei muss das nicht nur die Oberfläche betreffen, sondern kann das gesamte Objekt durchziehen. Selektives Laserschmelzen kann auch für den Druck mit Keramik verwendet werden und wird mittlerweile auch schon für die schnelle und günstige Produktion von Zahnersatz eingesetzt. Im asiatischen Raum wird mittlerweile der Zustand eines Patienten autonom durch einen Roboter analysiert, gesunde Zähne werden in 3D eingescannt und Selektives Laserschmelzen sorgt dafür, dass dieses Verfahren einen individuellen Zahn produziert welcher einem Patienten automatisch eingesetzt wird. Testphasen werden dabei immer von einem Arzt begleitet, später könnte dieser Vorgang komplett von einer Maschine ersetzt werden. Selektives Laserschmelzen wird auch immer öfter in der Luft- und Raumfahrt eingesetzt. Im besonderen hat dieses Verfahren besonders großes Potential für den Einsatz im Weltraum. SLM sorgt dafür dass Bauteile je nach Bedarf produziert werden und gar nicht erst an einen Einsatzort transportiert werden müssen. Seit vielen Jahren wird dieses 3D-Druckverfahren (Selektives Laserschmelzen) in der Automobilindustrie für Ersatzteile verwendet. Selektives Laserschmelzen ist also sehr vielseitig und in vielen Bereichen anwendbar.
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