Durch selektives Laserschmelzen können verschiedene Legierungen verarbeitet werden, so dass Prototypen funktionsfähige Hardware aus dem gleichen Material wie Produktionskomponenten sein können. Da die Komponenten Schicht für Schicht aufgebaut werden, ist es möglich, komplexe Freiformgeometrien, Innenmerkmale und anspruchsvolle Innendurchgänge zu entwerfen, die mit herkömmlichen Fertigungstechniken wie Gießen oder anderweitiger maschineller Bearbeitung nicht hergestellt werden könnten. SLM produziert vollständig dichte, langlebige Metallteile, die sich sowohl als funktionale Prototypen als auch als Endproduktionsteile gut eignen.
Der Prozess beginnt mit dem Schneiden der 3D - CAD- Dateidaten in Schichten, normalerweise mit einer Dicke von 20 bis 100 Mikrometern, wodurch ein 2D-Querschnitt jeder Schicht erstellt wird. Dieses Dateiformat ist die branchenübliche .stl- Datei, die bei den meisten schichtbasierten 3D-Druck- oder Stereolithographietechnologien verwendet wird . Diese Datei wird dann in ein Softwarepaket zur Dateivorbereitung geladen, das Parameter, Werte und physische Unterstützungen zuweist, die es ermöglichen, die Datei von verschiedenen Arten von Maschinen für die additive Fertigung zu interpretieren und zu erstellen.
Beim selektiven Laserschmelzen werden dünne Schichten zerstäubten Metallpulvers mithilfe eines Wiederbeschichtungsmechanismus gleichmäßig auf einer Substratplatte, normalerweise aus Metall, verteilt, die an einer Indexierungsplattform befestigt ist, die sich in der vertikalen (Z)-Achse bewegt. Dies geschieht in einer Kammer, die eine streng kontrollierte Atmosphäre aus Inertgas , entweder Argon oder Stickstoff, mit einem Sauerstoffgehalt unter 1000 Teilen pro Million enthält. Sobald jede Schicht verteilt wurde, wird jede 2D-Scheibe der Teilegeometrie durch selektives Schmelzen des Pulvers verschmolzen. Dies geschieht mit einem Hochleistungslaserstrahl, meist einem Ytterbium- Faserlaser mit mehreren hundert Watt. Der Laserstrahl wird mit zwei Hochfrequenz- Scanspiegeln in X- und Y-Richtung gerichtet und bleibt mithilfe einer F-Theta-Linsenanordnung entlang der Schicht fokussiert. Die Laserenergie ist intensiv und fokussiert genug, um ein vollständiges Schmelzen (Verschmelzen) der Partikel zu einer festen Struktur zu ermöglichen. Der Vorgang wird Schicht für Schicht wiederholt, bis das Teil fertig ist.
SLM-Maschinen verwenden überwiegend einen leistungsstarken Yb-Faseroptiklaser mit Standardlaserleistungen von 100 bis 1000 W. Im Bereich der Baukammer befinden sich eine Materialausgabeplattform und eine Bauplattform sowie ein Nachbeschichtungssystem (Klinge oder Walze), mit dem neues Pulver gleichmäßig auf der Bauplattform verteilt wird. . Teile werden additiv Schicht für Schicht aufgebaut, typischerweise aus Schichten mit einer Dicke von 30–60 Mikrometern.
Quellen: https://en.wikipedia.org/wiki/Selective_laser_melting
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