Fokus Forschung: 3D-Druck von ganz klein bis ganz groß

02.05.2024 Forschung, Messen

Besuchen Sie uns vom 14. - 16.05.2024 auf der Rapid.Tech 3D 2024 in Erfurt

Personen stehen an einer Theke im Gespräch — Messestand des Laserinstitut Hochschule Mittweida auf der Rapid.Tech 3D im vergangenen Jahr.

Das Laserinstitut Hochschule Mittweida (LHM) stellt vom 14. bis zum 16. Mai 2024 auf der Rapid.Tech 3D in Erfurt aus, der Fachmesse für additive Technologien. Am Stand dreht sich wieder alles um die Superlative in der additiven Fertigung: vom hochpräzisen 3D-Mikrodruck bis hin zum 3D-Druck großvolumiger Metallbauteile.

Das LHM hat den etablierten laser-pulverbettbasierten 3D-Druck von Metallbauteilen (auch SLM oder L-PBF) in den Mikrobereich weiterentwickelt und vor wenigen Jahren die komplett entgegengesetzte Richtung eingeschlagen und entwickelt ihn nun auch in den Makrobereich weiter.

3D-Druck ganz klein – hochpräzise additive Fertigung im Mikrobereich

Mit dem Mikro-SLM-Verfahren können metallische oder keramische Bauteile mit komplexen innenliegenden Strukturen und beweglichen Features im Bereich weniger Mikrometer hergestellt werden. Es ermöglicht den 3D-Druck von Bauteilen mit höherer Strukturauflösung, geringerer Oberflächenrauheit und höherer Formgenauigkeit unter Einsatz sehr feiner Pulver mit Korngrößen kleiner 10 µm und einem Laserspot von ca. 30 µm. Damit lassen sich Präzisionsbauteile mit Strukturauflösungen von bis zu 30 µm und Schichtdicken von bis zu 5 µm realisieren. Im Vergleich zum gängigen SLM-Verfahren bedeutet das eine Verbesserung der Auflösung um den Faktor 4 - 5. Die Oberflächenrauheit der unbehandelten Bauteile liegt bereits bei lediglich R_a = 2,5 µm. Durch nachträgliches Glasperlenstrahlen kann die Rauheit auf R_a = 1,0 µm verringert werden und mittels Trockenelektropolieren sogar auf R_a = 0,1 µm.

Metallplatte mit 100 Mikro-Bechys vor einem Lineal — 100 Mikro-Benchys (Verfahrens-Demonstrator) auf der Bauplattform, Fertigungszeit: 4 Min/Stück.

3D-Druck ganz groß – additive Fertigung großvolumiger Metallbauteile

Das Makro-SLM-Verfahren ermöglicht die Herstellung individueller metallischer Bauteile mit extrem hohen Aufbauraten in Kubikmeter-Dimensionen. Durch die Steigerung von Laserleistung, Spotdurchmesser, Schichtdicke und Pulverkorngröße werden Strukturauflösungen im Millimeter- statt wie üblich im Mikrometer-Bereich erzeugt. Dies wiederum ermöglicht eine enorme Steigerung der Aufbaurate bis 10 kg/h. Es ähnelt damit den Strukturauflösungen und Aufbauraten beim Auftragschweißen. Das stützende Pulverbett bietet jedoch den Vorteil, komplexere Geometrien zu realisieren. Makro-SLM vereint damit die Vorteile beider Welten: hohe Gestaltungsfreiheit bei gleichzeitig hoher Produktivität. Mit dem neuen Verfahren können endkonturnahe großvolumige und komplexe Bauteile schnell und kostengünstig gefertigt werden. Erforderliche Funktionsflächen werden durch eine anschließende Zerspanung realisiert. Dadurch stellt das Verfahren eine echte Alternative zu Metallguss und Fräsen dar.

eine person hält ein Planetengetriebe in den Händen — Funktionsfähiges Planetengetriebe in Leichtbauweise.

Treffen Sie sich mit unseren Expert:innen aus der Additiven Fertigung an unserem Stand 2-419 und informieren Sie sich über unsere neuesten Entwicklungen aus der Welt des 3D-Drucks.

Holen Sie sich mit dem Code HSMittweida@rpt3D2024 unter diesem Link Ihr Gratis-Ticket. Wir freuen uns auf Ihren Besuch!

Text: Michael Pfeifer
Bilder: Laserinstitut Hochschule Mittweida

Zurück