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Selektives Lasersintern (SLS)

1986
  • Carl Deckard
  • Joe Beaman
Selektive Laser-Sinter-Maschine in einer additiven Fertigungsanlage.

(Abbildung dient nur zur Veranschaulichung)

Selective Laser Sintering is a powder bed fusion additive Herstellung Verfahren. Dabei wird ein Hochleistungslaser eingesetzt, um Partikel eines Polymerpulvers selektiv zu sintern oder zu verschmelzen. Eine Walze verteilt eine dünne Pulverschicht auf einer Bauplattform, der Laser tastet einen Querschnitt des Teils ab, und die Bauplattform senkt sich. Dieser Vorgang wiederholt sich und baut das Objekt Schicht für Schicht auf.

Ein wesentlicher Vorteil des SLS-Verfahrens besteht darin, dass das ungesinterte Pulver in der Baukammer als natürlicher Träger für das zu druckende Teil dient. Dadurch entfällt die Notwendigkeit separater Stützstrukturen, die in der Nachbearbeitung entfernt werden müssen. Dies ermöglicht die Herstellung hochkomplexer Freiformgeometrien, einschließlich Teilen in Teilen oder ineinander greifender Mechanismen, die in einem einzigen Durchgang gedruckt werden. Der Prozess findet in einer streng kontrollierten Kammer statt, die bis knapp unter den Schmelzpunkt des Polymers aufgeheizt wird, was zur Verringerung der thermischen Verformung und zur Verbesserung der Schichtverschmelzung beiträgt. Nach Abschluss des Aufbaus müssen das gesamte Pulverbett und die eingebetteten Teile langsam abkühlen, um Verformungen zu vermeiden. Die Teile werden dann in einem Ausbrechprozess aus dem Pulverbett entfernt. Das nicht verbrauchte Pulver kann aufgefangen, gesiebt und mit frischem Pulver für spätere Aufträge gemischt werden, wodurch das Verfahren relativ materialsparend ist. Die gebräuchlichsten Materialien sind Nylonsorten wie PA11 und PA12, die wegen ihrer guten mechanischen Eigenschaften geschätzt werden. Die resultierenden Teile haben in der Regel eine leicht körnige Oberfläche, sind aber stabil und funktionell.

UNESCO Nomenclature: 3313
- Industrielle Technik

Typ

Herstellungsprozess

Störung

Wesentliche

Verwendung

Weitverbreitete Verwendung

Vorläufer

  • Pulvermetallurgie, die Praxis der Herstellung von Objekten aus Metallpulvern
  • die Erfindung und Kommerzialisierung von Hochleistungs-CO2-Lasern
  • Computergestützte numerische Steuerungssysteme (CNC) für präzise Bewegungssteuerung
  • Fortschritte in der Thermodynamik und Wärmeübertragung zur Prozesssteuerung
  • Computer-Aided-Design-Software (CAD) zur digitalen Modellerstellung

Anwendungen

  • Funktionsprototypen mit robusten mechanischen Eigenschaften
  • komplexe Geometrien und ineinandergreifende Teile ohne spezielle Stützstrukturen
  • Produktion von Endverbrauchsteilen in kleinen bis mittleren Stückzahlen
  • Komponenten für medizinische Geräte und orthopädische Implantate
  • Leitungen und Komponenten für die Luft- und Raumfahrt sowie die Automobilindustrie
  • kundenspezifische Konsumgüter

Patente:

  • US 4863538 A

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Verwandte Themen: Selektives Lasersintern, Sls, Pulverbettfusion, Lasersintern, Polymerpulver, additive Fertigung, Carl Deckard, Nylon, Rapid Prototyping, stützenfrei.

Historischer Kontext

Selektives Lasersintern (SLS)

1980
1984
1986
1986
1987-03
1990
1990
1980
1981
1986
1986
1987
1989
1990
1990

(wenn das Datum unbekannt oder nicht relevant ist, z. B. „Strömungsmechanik“, wird eine gerundete Schätzung seines bemerkenswerten Auftretens bereitgestellt)

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