Selektives Lasersintern (SLS)

  • Sie benötigen maßgenaue und detailgetreue 3D- Modelle aus Kunststoff?
  • Sie erfordern kostengünstige Prototypen zur Validierung Ihrer Ideen?
  • Sie wünschen zeitnah Bauteile für dein Einsatz in Funktionstests?

Selektives Lasersintern (SLS) – die außerordentlich schnelle und kostengünstige Herstellung von individuellen Kunststoff- Bauteilen und Prototypen bei Keller PrototypenSelektives Lasersintern (SLS) – die außerordentlich schnelle und kostengünstige Herstellung von individuellen Kunststoff- Bauteilen und Prototypen bei Keller Prototypen

Beim selektiven Lasersintern, bzw. Selective Laser Sintering (SLS) werden die Prototypen in einer generativen Schichtbauweise gefertigt. Dieses Verfahren zählt deshalb zu den Rapid- Prototyping- Verfahren, sowie zur additiven Fertigung. Die Prototypen entstehen, wenn das pulverförmige Kunststoff durch die Strahlen des Lasers in der Schichtbautechnologie verschmolzen werden. Die SLS- Technologie ist aber nicht nur Teil der Rapid- Prototyping- Verfahren, sondern findet zudem im Additive Manufacturing Einsatz. Im Additive Manufacturing zeichnet sich das SLS- Verfahren durch die Herstellung von individuellen und spezialisierten Bauteilen, sowie Kleinserien aus.

Während des Entwicklungsprozesses von Produkten werden häufig sehr schnell unterschiedlichste, seriennahe Prototypen benötigt, die mit dem selektiven Lasersintern gefertigt werden können. Das Laser Sintering ist einer der schnellsten Wege zur höchst genauen Realisierung von ersten Entwürfen. Wir bereiten den 3D-Druckvorgang entsprechend Ihren CAD-Daten vor und beginnen direkt anschließend mit der Herstellung. Die feinschichtigen 3D- Modelle und Bauteile können im Anschluss an die SLS- Technologie gewünschte optische und funktionale Veredelungen erhalten. Keller Prototypen setzt Ihre Vorstellungen mit den Anwendungen und Technologien der Oberflächenveredelung entsprechend Ihren Anforderungen um.

Keller Prototypen ist in der Fertigung von feinschichtigen SLS- Prototypen in höchster Präzision ein zuverlässiger und kompetenter Partner.
Selektives Lasersintern Keller Prototypen
Selektives Lasersintern

Was ist Lasersintern?

Beim Lasersintern wird das pulverförmige Kunststoffmaterial auf Basis von PA12 schichtweise aufgetragen und an den entsprechenden Positionen verschmolzen. Selektives Lasersintern (SLS) bedeutet, dass das Kunststoffpulver an der Position des entstehenden Prototyps durch einen Laserstrahl in jeder Bauschicht verschmolzen wird. Das SLS- Technologie ist aus diesem Grund ein thermisches 3D- Druckverfahren.

Wie funktioniert das Selektive Lasersintern?

Unsere SLS- Anlagen besitzen Bauplattformen, auf welchen die Pulverkörner in einzelnen Schichten aufgetragen werden. Diese Plattformen können abgesenkt werden, dabei verfahren sie in z-Richtung. Im Bauraum der Lasersinter- Anlagen ist das pulverartige Material auf Basis von PA12 enthalten, welches durch den Laser nach Auftrag entsprechend der vorgegebenen Daten verschmolzen wird. Bedeutend ist die Polymerverbinderschicht, die die einzelnen Pulverkörnchen umgibt. Diese Schicht besitzt die Eigenschaft zu schmelzen und sich auf diese Weise zu verbinden, wenn der Laser auf sie trifft.

Folglich bleiben alle Pulverkörnchen, die nicht von Laserstrahlen verschmolzen wurden, unverbunden und somit pulverförmig. Diese Pulverkörnchen liegen außerhalb des 3D- Modells, sind aber nicht nutzlos. Unverbundenes Material dient während des Bauprozesses als Stützmaterial bei der Herstellung von sehr feinen Bauteilen und Prototypen mit Überhängen. Sehr komplexe Modelle werden mit dem selektiven Sinter- Verfahren auf diese Weise schnell und effizient hergestellt.

Ist die oberste Schicht bestehend aus Pulverkörnchen vollständig verschmolzen, senkt sich die Bauplattform innerhalb des geschlossenen Baubehälters ab. Das Absenken erfolgt genau um die Schichtstärke von 0,1 mm. Sobald der Beschichter neues Pulver auf die oberste Schicht aufgetragen hat, beginnt der Laser entsprechend den Daten mit dem Verschmelzen der Polymerverbinderschichten. Von Relevanz ist bei dieser Anwendung auch die ständige Temperierung des Bauraums und des Pulvers, sodass ein möglichst minimaler und zudem exakter Energieverbrauch des Lasers erzielt wird.

Sind alle Schichten der Prototypen aufgetragen und verschmolzen, so ist der Baujob beendet und der Baubehälter wird aus der Anlage zum Abkühlen entnommen. Die Anlagen stehen dann weiteren Bauprozessen zur Verfügung. Nach vollständigem Abkühlen werden die Baubehälter zum Herauslösen der Bauteile in unsere separate Entpackstation gebracht. Die Prototypen, also die verbundenen Pulverkörnchen, werden dort von dem nicht verbundenen Material getrennt. Schließlich können die 3D- Druckteile entsprechend Ihren Anforderungen veredelt werden.

Das unverbundene Pulver, das im Bauprozess nicht verschmolzen wurde, wird wiederverwendet. Damit stets optimale Lasersinter- Teile gefertigt werden, recyceln wir das übrige Pulver und setzen es in weiteren Bauprozessen ein. Wir achten darauf, dass der Ressourcenverbrauch beim selektiven Lasersintering gering gehalten wird.

Welche Merkmale und Vorteile hat das Selektive Lasersintern?

Einen bedeutenden Vorteil bietet das selektive Lasersintern durch seine besonders vielfältigen Einsatzmöglichkeiten. Die 3D- Druckteile finden ihren Einsatz als Bauteile am Ende von Entwicklungsprozessen von Produkten, wie auch schon in der frühen Entwicklungsphase. Kleine Serien werden mit unseren SLS- Anlagen effizient und wirtschaftlich gefertigt. Die Sinterteile von Keller Prototypen überzeugen durch ihre sofortige Einsetzbarkeit, sowie kurze Lieferzeiten.

Die eingesetzten Materialien aus Kunststoff auf Basis von PA12 bieten den Vorteil von homogenen Eigenschaften, speziell innerhalb von gedruckten Bauteilen. Die hohe Festigkeit und Widerstandsfähigkeit sind selbst bei sehr feinen Strukturen gegeben. SLS- Bauteile werden deshalb beispielsweise in mechanischen, wie thermischen Belastungs- und Überprüfungstests eingesetzt. Homogene Eigenschaften werden durch die geringe Schichtdicke von 0,1 mm garantiert, die die Schichtaufbauten kaum identifizieren lässt. Keller Prototypen stellt mit dem selektiven Lasersintern Kunststoffbauteile in nahezu allen Designs her, die zudem Funktionen, wie z.B. Gewindeeinsätze für feste Schraubverbindungen enthalten können.

Mit unserem 3D- Druckverfahren verwirklichen wir Ihre Ideen mit Kanälen, verschiedenen Strukturen und konventionell nicht herstellbare Geometrien mit höchster Genauigkeit und innerhalb kürzester Zeit.
Die SLS- Technologie benötigt keine zusätzlichen Stützkonstruktionen, die vorbereitet werden müssen. Das unverbundene Kunststoffpulver umgibt das Bauteil stets und stützt es auf diese Weise ab. In der Entpackstation wird das umgebene Pulver auch bei komplexen Geometrien unkompliziert und schnell entfernt. Nach dem Entfernen wird das Pulver aufbereitet und in einem weiteren Bauprozess eingesetzt.

Die 3D- Druckteile können mit unseren Anwendungen und Technologien der Oberflächenveredelung sehr gut nachbearbeitet werden. Es bestehen unterschiedliche Möglichkeiten die SLS- Bauteile beispielsweise in unserem Einfärbe- Prozess mit unterschiedlichen Farbtönen einzufärben, zudem kann eine Veredelung durch das chemische Glätten stattfinden.

Zum Einsatz des selektiven Lasersinterns für die Herstellung Ihrer Modelle und Prototypen beraten wir Sie gerne detailliert. Kontakt
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Wo findet das Selektive Lasersintern Anwendung?

Das Selektive Lasersintern wird in den verschiedensten Bereichen eingesetzt, vor allem in den Anwendungsbereichen von Rapid Prototyping und Additive Manufacturing, bzw. Rapid Manufacturing.

Innerhalb von Rapid Prototyping findet das 3D- Druckverfahren beispielsweise in folgenden Bereichen Anwendung:
  • Prototypen für Funktionstests und Designstudien
  • Belastbare Funktionsprototypen (auch mit Schnappverschlüssen oder beweglichen Scharnieren)
  • Versuchsmuster
  • Form-, Pass- und Einrastprüfungen
  • Teile für den Lebensmittel- und Medizinbereich
  • Kleinserien
  • Komplexe Bauteile für den Maschinenbau / Fahrzeugbau
Ein weiterer, spezieller Einsatzbereich findet sich in der Prothetik. Hierbei wird mit zu Grunde liegenden CT-Daten beispielsweise ein präzises Modell eines Kiefers hergestellt, welches anschließend zur idealen Anpassung der Implantate verwendet wird.

Neben der Fertigung von ersten Prototypen und Modellen macht das selektive Lasersintern auch die Herstellung von Endprodukten und serienidentischen Bauteilen möglich. Durch den Einsatz von technischen Kunststoffen als Baumaterialien bei der additiven Lasersinter- Technologie, werden die gedruckten Bauteile den Anforderungen von Endprodukten gerecht. Des Weiteren werden Teile in Kleinserie bei Keller Prototypen sehr präzise in 3D gedruckt und anschließend entsprechend der Anforderungen an die Oberflächen veredelt.

Mögliche Anwendungsbereiche des selektiven Lasersinterns innerhalb des Additive Manufacturings:
  • Endbenutzerteile in der Medizin- und Pharmatechnik
  • Bauteile für Luft- und Raumfahrt
  • Endprodukte für Maschinen- und Fahrzeugbau
  • Bauteile für Konsumgüterindustrie
Wir beraten Sie gerne zu den Möglichkeiten der Anwendung von unserem selektiven Lasersinterverfahren. Wir unterbreiten Ihnen ein geeignetes Angebot. Kontakt

Welche Materialien kommen beim Selektiven Lasersintern zum Einsatz?

Das verwendete Material wird beim SLS- Verfahren als Kunststoffpulver Schicht für Schicht verarbeitet. Die Rapid- Prototyping- Technologie zählt deshalb zu den additiven Verfahren. Die Pulverkörnchen werden in jeder Schicht von einem Laserstrahl an der exakten Position des Bauteils verschmolzen. Das Kunststoffmaterial wird auf diesem Wege zu einem festen Gefüge verbunden. Da nicht alle Pulverkörnchen fest verbunden werden, wird das restliche Pulver von uns im Anschluss aufbereitet und in einem neuen Baujob eingesetzt.

Die verwendeten Materialien basieren auf Polyamid 12 (PA12) und ermöglichen durch ihre sehr ausgeglichenen Eigenschaften den Einsatz in vielen Bereichen. Die Materialien besitzen zudem serienidentische Eigenschaften. Weitere Vorteile des Thermoplasts sind seine chemische Beständigkeit und sehr hohe Temperaturbeständigkeit. Polyamide sind außerdem formstabil, schwingungsdämpfend und schlagfest. Entsprechend Ihren Angaben setzen wir unterschiedliche Materialien auf Basis von PA12 ein – das Standardmaterial PA 2200, PA 3200- Gf, Alumide und TPU.

Keller Prototypen stellt Bauteile mit hoher Oberflächengüte und Detailtreue her. Das Material auf Basis von PA12 lässt vielfältige Oberflächenveredelungen zu, wie beispielsweise chemisches Glätten, Färben, Lackieren, Schleifen, Metallisierung, Gewindeeinsätze, und viele mehr.

Wie können die Oberflächen beim Selektiven Lasersintern veredelt werden?

An das Sinter- Verfahren anschließend können die Oberflächen der Prototypen und Bauteile mit den verschiedensten Technologien nachbearbeitet werden. Ihre Bauteile und Endprodukte erhalten dabei die gewünschten optischen Merkmale.

Wählen Sie aus unseren Anwendungen und Technologien der Oberflächenveredelung bei Keller Prototypen:

- Lackieren

Die Bauteile und Prototypen des selective Lasersintering werden in unserer internen Lackierabteilung entsprechend Ihren Farbmustern und Farbangaben lackiert. Wir veredeln die Oberflächen zum Beispiel mit folgenden Lacken:

• Softtouch
• Chrom
• Metalliclacke
• Strukturlacke, z.B. Erodierstruktur
• Hochglanzlacke
• Mattlacke

Wir beraten Sie gerne zur Auswahl und Umsetzung Ihrer gewünschten Lackierung. Mehr

- Einfärben

Die Bauteile der SLS- Technologie werden beim Einfärben vollständig mit Hinterschneidungen und Hohlräumen in Ihrer gewünschten Farbauswahl eingefärbt. Vorab können weitere Technologien angewendet werden, wie beispielsweise das chemische Glätten oder das Gleitschleifen. Zudem ist es möglich an das Verfahren anschließend die Bauteile durch Infiltrieren zu veredeln. Beim Einfärben wird kein Material auf die Oberflächen aufgetragen und die Eigenschaften verändern sich nicht. Mehr

- Glätten

Im Anschluss an das chemische Glätten erscheinen die Oberflächen der Bauteile glänzend und verschlossen. Bei dieser Anwendung wird die Beschaffenheit der Oberfläche ohne Materialauftrag verändert. Die 3D- Druckbauteile sind durch das Glätte- Verfahren glatt, bzw. glänzend, beständiger und fester. Mehr

- Gleitschleifen – Trowalisieren

Wenn die Prototypen des SLS- Verfahrens beispielsweise eine besondere Haptik aufweisen sollen, oder häufig gesäubert werden, findet das Gleitschleifen Anwendung. Die Bauteile werden dabei an ihrer Oberfläche bearbeitet. Für weitere, daran anschließende Oberflächentechniken wie beispielsweise das Lackieren, bietet sich das Gleitschleifen an. Mehr

- Infiltrieren

Wenn die Oberflächen eine luftdichte und flüssigkeitsdichte Versiegelung erhalten sollen, so bietet das Infiltrieren eine geeignete Lösung. Die Bauteile werden bei dieser Anwendung an der Oberfläche verschlossen. Das Infiltrieren kann mit dem Einfärben kombiniert werden. Mehr

- Bedrucken

Die Prototypen und Bauteile des selective Lasersintering können wir mit Schrift, Symbolen und Emblemen bedrucken. Mehr

- Füllern und Schleifen

Bei dieser Oberflächenveredelung wird als erstes der Füller aufgebracht, sodass im Anschluss daran die Oberflächen geschliffen werden können. Diese Anwendung findet seinen Einsatz insbesondere bei Bauteilen, bei denen eine außerordentliche Oberflächenqualität gefordert ist. Nach dem Füllern und Schleifen lässt sich im Anschluss eine Designlackierung aufbringen. Mehr

- Metallisieren

Das Metallisieren verleiht den Prototypen des SLS- Verfahrens eine verbesserte Festigkeit und einen metallischen Charakter. Die Oberflächen weisen im Anschluss an diese chemisch- galvanische Veredelung eine metallische Optik und einen Oberflächenglanz auf. Diese Anwendung eignet sich auch für Bauteile mit komplexen Strukturen. Mehr

Zur Umsetzung Ihrer gewünschten Oberflächenveredelung beraten wir Sie gerne. Nehmen Sie Kontakt zu uns auf.

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