Selektives Lasersintern

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Selektives Lasersintern (SLS)

  • Sie wünschen detailgetreue und maßgenaue Prototypen aus Kunststoff?
  • Sie benötigen kostengünstige 3D- Modelle zur Überprüfung Ihrer Innovationen?
  • Sie erfordern zeitnah Bauteile, die auch in Funktionstests eingesetzt werden können?

Selektives Lasersintern (SLS) – der besonders schnelle und kostengünstige Weg bei Keller Modellbau zur Fertigung von individuellen Kunststoff- Prototypen und Bauteilen

Das selektive Lasersintern (SLS), bzw. Selective Laser Sintering wird zu Rapid Prototyping bzw. zur additiven Fertigung gezählt. Beim Lasersintern werden die Bauteile wie bei allen additiven Verfahren in einer generativen Schichtbauweise hergestellt werden. In dieser Schichtbautechnologie wird pulverförmiges Kunststoff durch Laserstrahlen zu den Prototypen verschmolzen. Des Weiteren findet das SLS- Verfahren neben Rapid Prototyping insbesondere Einsatz im Additive Manufacturing. Das Lasersintern ermöglicht innerhalb des Additive Manufacturing eine individualisierte Fertigung von Bauteilen sowie Kleinserien.

Durch das selektive Lasersintern können wir besonders schnell verschiedenste, seriennahe 3D- Modelle aus Kunststoff drucken, die beispielsweise während des Entwicklungsprozesses von Produkten eingesetzt werden können. Da direkt von Ihren CAD- Daten ausgehend der 3D- Druck von uns vorbereitet und gestartet werden kann, ist das Laser Sintering der schnellste Weg zur präzisen Verwirklichung von ersten Konzepten. Bei Keller Modellbau können im Anschluss an das SLS- Verfahren vielfältige Oberflächenveredelungen gewählt werden. So können die feinschichtigen Bauteile und Modelle Ihren Vorstellungen entsprechend auch optisch umgesetzt werden.

Keller Modellbau ist ein kompetenter und zuverlässiger Partner in der Herstellung von feinschichtigen SLS- Bauteilen in höchster Präzision.
Keller Modellbau SLS 3D-Druck

Was ist Lasersintern?

Beim selektiven Lasersintern (SLS) werden Pulverkörner wiederholt in Schichten
aufgetragen und jeweils verschmolzen. Unter Sintern versteht man, dass ein Laserstrahl das Pulver aus Kunststoff Schicht für Schicht an der Stelle des entstehenden Bauteils verschmilzt. Deshalb ist das SLS- Verfahren auch als thermisches Verfahren des 3D- Drucks zu bezeichnen.

Wie funktioniert das Selektive Lasersintern?

In den Anlagen unserer SLS- Verfahren finden sich sogenannte Bauplattformen. Auf diesen Plattformen werden die einzelnen Schichten mit Pulverkörner aufgetragen. Die Plattform ist absenkbar und verfährt dabei in z-Richtung. Der Bauraum der Anlage enthält ein pulverartiges Material, welches entsprechend der verwendeten Daten durch den Laserstrahl erhitzt wird. Die einzelnen Pulverkörner sind von einer Polymerverbinderschicht umgeben. Trifft der Laser auf die Schicht, so schmilzt diese und das Material kann sich verbinden.

Pulverkörnchen, die nicht vom Laser verschmolzen werden, also außerhalb des 3D- Modells liegen, bleiben als unverbundenes Pulver erhalten. Die nicht verbundenen Pulverkörnchen dienen in unseren Anlagen als Stütze zur Fertigung von sehr dünnen Prototypen, oder 3D- Modelle mit überhängenden Designs. Auf diese Weise können ursprünglich sehr komplexe Bauteile mit komplizierten Geometrien schnell und effizient in unserem Prototyping- Verfahren gefertigt werden.

Sobald die oberste Pulverschicht vollständig erwärmt wurde, senkt sich die Bauplattform um die Schichtstärke von 0,1mm ab. Das Absenken geschieht innerhalb eines geschlossenen Baubehälters. Anschließend kann neues Pulver mittels des Beschichters aufgetragen werden und die oberste Schicht kann erneut durch den Laser verschmolzen werden. Der Bauraum und das Pulver unserer Anlagen werden ständig temperiert, dadurch können wir einen möglichst exakten und zudem minimalen Energieverbrauch des Lasers erzielen.

Ist der Baujob komplett abgeschlossen, das heißt, dass das alle Schichten der Prototypen aufgetragen und verschmolzen wurden, so müssen die Baubehälter anschließend abkühlen. Dazu entnehmen wir die Behälter aus unseren Anlagen und bringen sie in unsere separaten Entpackstation, damit die Anlagen für weitere Bauprozesse bereitstehen. Nach vollständigem Auskühlen werden die Prototypen in den Baubehältern aus dem nicht verbundenen Pulver gelöst und können anschließend entsprechend Ihrer Anforderungen veredelt werden.

Das Pulver, das nicht zu Bauteilen verschmolzen wurde, bereiten wir für weitere Prozesse in einem eigenen Pulverrecycling- Prozess auf, sodass stets optimale Lasersinter- Teile entstehen können. Wir achten in unserem SLS- Verfahren auch an dieser Stelle darauf den Ressourcenverbrauch gering zu halten.
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Welche Merkmale und Vorteile hat das Selektive Lasersintern?

Das selektive Lasersintern zeichnet sich besonders durch seine vielfältigen Einsatzmöglichkeiten aus. Die 3D- Druckteile können als Modelle und Prototypen für die Produktentwicklung, aber auch als Bauteile am Ende der Entwicklungsphase von Produkten eingesetzt werden. Wir können durch unsere SLS- Anlagen eine wirtschaftliche und effiziente Herstellung von kleinen Serien ermöglichen. Kurze Lieferzeiten sprechen dabei ebenfalls für die Verwendung des SLS- Verfahrens zur Fertigung von sofort einsetzbaren Sinterteilen.

Die verfügbaren Kunststoffmaterialien haben eine sehr hohe Widerstandsfähigkeit und Festigkeit und können damit sowohl mechanisch als auch thermisch belastet und überprüft werden. Dies gilt auch, wenn Ihre Formen sehr feine Strukturen aufweisen sollen. Da die Schichtdicke unseres Lasersinter- Verfahrens 0,1mm beträgt, sind die einzelnen Schichtaufbauten kaum identifizierbar. Damit einhergehend weisen die gedruckten Prototypen sehr homogene Eigenschaften auf. Das selektive Lasersintern ermöglicht Ihnen weiterhin nahezu grenzenlose Designmöglichkeiten. Wir stellen fertige Kunstoffbauteile mit Funktionen, wie beispielsweise Gewindeeinsätze für feste Schraubverbindungen her.

Sie können Hohlräume, Kanäle, verschiedene Strukturen und konventionell nicht herstellbare Geometrien in einem 3D- Datenmodell erstellen – wir realisieren mit unserem 3D- Druckverfahren Ihre Innovationen innerhalb kürzester Zeit höchst präzise.

Als weiterer Vorteil ist beim Sintern die stets vorhandene, stützende Funktion des Kunststoffpulvers zu nennen. Es sind deshalb keine weiteren Stützkonstruktionen erforderlich, die zusätzlich vorbereitet werden müssen. Das stützende Pulver kann in einem weiteren Bauvorgang einerseits wiederverwendet werden und des Weiteren ist die Entfernung auch bei komplexen Strukturen innerhalb unserer Entpackstation sehr schnell und problemlos möglich.

Alle produzierten 3D- Druckteile können sehr gut nachbearbeitet werden. Die zunächst weißen Kunststoffteile können unter anderem in unserem Einfärbe- Prozess vielfältige Färbungen erhalten. Weiterhin bestehen unterschiedliche Möglichkeiten, die Oberflächen der Lasersinterteile beispielsweise durch Gleitschleifen oder Glätten zu veredeln.
Wir beraten Sie gerne im Detail zum Einsatz des SLS- Verfahrens für die Fertigung Ihrer Prototypen und Bauteile aus Kunststoff. Kontakt

Wo kann das Selektive Lasersintern Anwendung finden?

Das selektive Lasersintern hat seine Anwendungsbereiche besonders innerhalb des Rapid Prototypings, sowie innerhalb des Additive Manufacturings, bzw. Rapid Manufacturings.
Das 3D- Druckverfahren kann als ein Verfahren des Rapid Prototypings für die Herstellung von Prototypen und Modellen beispielsweise in folgenden Bereichen Anwendung finden:
  • 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 besonderes Einsatzgebiet stellt die Prothetik dar. Auf Basis der CT-Daten eines Patienten kann beispielsweise ein exaktes Modell des Kiefers erstellt werden, das anschließend zur optimalen Anpassung der Implantate dienen kann.
Selektives Lasersintern ermöglicht darüber hinaus die serienidentische und zeitnahe Fertigung von Endprodukten. Wir stellen nicht nur Ihre ersten Prototypen her, auch Teile in Kleinserie können bei uns sehr präzise in 3D gedruckt und nach Wunsch veredelt werden. Des Weiteren werden durch die Verwendung von technischen Kunststoffen als Baumaterialien bei unserem additiven Lasersinter- Verfahren die Anforderungen an Endprodukte erfüllt. Mögliche Anwendungsbereiche innerhalb des Additive Manufacturing können beispielsweise sein:
  • Endbenutzerteile in der Medizin- und Pharmatechnik
  • Bauteile für Luft- und Raumfahrt
  • Endprodukte für Maschinen- und Fahrzeugbau
  • Bauteile für Konsumgüterindustrie
Sprechen Sie mit uns über die Anwendungsmöglichkeit des selektiven Lasersinterns in Ihrem Bereich. Wir unterbreiten Ihnen sehr gerne ein geeignetes Angebot. Kontakt

Welche Materialien kommen beim Selektiven Lasersintern zum Einsatz?

Das SLS- Verfahren zählt zu den additiven Verfahren des Rapid Prototypings, wobei Schicht für Schicht das Kunststoffpulver aufgetragen wird. Der Laserstrahl verschmilzt die Pulverkörnchen des verwendeten Baumaterials an den entsprechenden Stellen. Auf diese Weise kann ein festes Gefüge des Kunststoffmaterials erzielt werden. Das Pulver, das nicht für die Teile im Druck- Verfahren benötigt wurde, wird von uns aufbereitet und in einem neuen Prozess eingesetzt.

Beim Selektiven Lasersinter- Verfahren können Materialien eingesetzt werden, die serienidentische Eigenschaften besitzen. Unsere verwendeten Materialien basieren auf Polyamid 12 (PA 12), das mit sehr ausgewogenen Eigenschaften breitgefächerte Anwendungsmöglichkeiten bietet. Der Thermoplast hat den Vorteil, dass es eine sehr hohe Temperaturbeständigkeit und eine chemische Beständigkeit besitzt. Polyamide sind zudem schlagfest, schwingungsdämpfend und formstabil. Wir verarbeiten entsprechend Ihren Vorgaben verschiedene Materialien auf Basis von PA 12 – das Standardmaterial PA 2200, PA 3200- Gf, Alumide und TPU.

Wir fertigen Prototypen und Bauteile mit einer sehr hohen Detailtreue und hoher Oberflächengüte. Das Material auf Basis von PA 12 der 3D- Druckteile eignet sich außerdem für vielfältige Nachbehandlungsmöglichkeiten (z.B. Färben, Glätten, Lackieren, Schleifen, Metallisierung, Gewindeeinsätze, …).

Wie können Oberflächen beim Selektiven Lasersintern veredelt werden?  

Die Oberflächen der 3D- Druckteile können im Anschluss an das Sinter- Verfahren bei uns in unterschiedlichen Verfahren veredelt werden. Sie erhalten damit Ihre Prototypen und Endprodukte mit den gewünschten optischen Eigenschaften und Merkmalen. Wählen Sie das geeignete Verfahren aus den Oberflächenveredelungen bei Keller Modellbau:

Lackieren

In unserer Lackierabteilung können die Modelle und Bauteile des SLS- Verfahren nach Ihren Farbangaben und Farbmustern lackiert werden. Gefertigte Sinterteile können wir beispielsweise mit folgenden Lacken veredeln:

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

Sprechen Sie gerne mit uns über die Umsetzung und Auswahl Ihrer gewünschten Lackierung. mehr

Einfärben

Beim Einfärben können wir die Sinterteile vollständig auch mit Hohlräumen und Hinterschnitten in Ihrer gewünschten Auswahl färben. Es besteht die Möglichkeit vorab das Gleitschleifen sowie das chemische Glätten als weitere Verfahren unserer Oberflächenveredelung anzuwenden. Nachdem Einfärbe- Verfahren besteht des Weiteren die Möglichkeit das Infiltrieren anzuwenden. Beim Einfärbe- Verfahren verändern sich weder die Eigenschaften der Prototypen, noch wird Material auf die Oberflächen aufgetragen. mehr

Glätten

Beim chemischen Glätten werden die SLS- Bauteile an ihrer Oberfläche verändert, sodass diese anschließend geschlossen und glänzend erscheinen. Die Oberflächenbeschaffenheit wird dabei verändert, ein Materialauftrag findet nicht statt. Durch das Glätte- Verfahren erhalten Sie besonders beständige, feste und glatte 3D- Druckteile. mehr

Gleitschleifen – Trowalisieren

Beim Gleitschleifen werden die Kunststoffteile werden an ihrer Oberfläche behandelt. Wir ermöglichen im Anschluss an das Lasersintern das Gleitschleif- Verfahren, wenn die Bauteile beispielsweise häufig gesäubert werden müssen oder eine besondere Haptik aufweisen sollen. Auch für anschließende Verfahren, wie z.B. Lackieren der Oberflächenveredelung bietet sich das Gleitschleifen an. mehr

Infiltrieren

Beim Infiltrieren erhalten die 3D- Druckteile eine Versiegelung, sodass die Oberflächen flüssigkeits- und luftdicht verschlossen sind. Das Verfahren kann mit unserem Einfärbe- Verfahren kombiniert werden. mehr

Bedrucken

Die Prototypen und Bauteile des selektiven Lasersintering können wir mit Schrift, Symbolen und Emblemen bedrucken. mehr

Füllern und Schleifen

Füllern und Schleifen findet seine Anwendung insbesondere bei Prototypen, bei denen eine herausragende Oberflächenqualität gefordert ist. Zunächst wird der Füller aufgetragen, anschließend werden die Oberflächen geschliffen. Nach dem Füllern und Schleifen können die Prototypen anschließend mit einer Designlackierung veredelt werden. Mehr

Weitere Nachbearbeitungsmöglichkeiten:

Wenn exakte Passmaße gefordert sind, bearbeiten wir Ihre Lasersinter- Bauteile durch spanende Nacharbeit (CNC- Fräsen, CNC- Drehen, Bohren und Einbringen von Gewindeeinsätzen)
Wir beraten Sie gerne, welche Oberflächenveredelungen für Ihre gewünschten optischen und mechanischen Eigenschaften geeignet sind. Nehmen Sie Kontakt zu uns auf.
Sie sind hier:

+49 (0) 7326 5200

+49 (0) 7326 5547

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