Video: Grundlagen des Laser-Pulverbettes
Was macht den 3D-Druck mit Metallen so besonders nützlich?
Für den Aufschwung des Laser-Pulver-Bett-Fusionsverfahrens (auch bekannt als selektives Laserschmelzen oder direktes Metall-Lasersintern) gibt es mehrere Gründe. Da ist zum einen die gestalterische Freiheit, die komplexe Geometrien möglich macht. Dies führt zu Hochleistungsbauteilen und völlig neuen Anwendungen. Ein weiterer Grund sind die Kosten, da weniger Materialien benötigt werden als bei anderen Herstellungsverfahren.
Aber das sind nur einige der Gründe, warum LPBF eine nützliche Technologie ist.
In diesem Video befassen wir uns eingehend mit dem Laser Powder Bed Fusion (L-PBF) und erklären, wie es funktioniert, warum es in der Industrie hilfreich ist und wie Unternehmen diese Technologie derzeit einsetzen.
Sehen Sie sich diesen Überblick über die additive Fertigung als ersten Teil der Serie an.
So funktioniert das Laser-Pulverbettschmelzen
Das Grundkonzept von LPBF wird Ihnen vertraut sein, wenn Sie etwas vom Schweißen verstehen.
Wie das Schweißen ist auch das LPBF-Verfahren ein zeilenweises, schichtweises Verfahren. Der Unterschied besteht darin, dass die LPBF-Maschine - und es gibt viele verschiedene Typen - mit einem Hochtemperaturlaser und einer Schutzgasatmosphäre arbeitet. Der Laser schmilzt das im Pulverbett gelagerte Metallpulver, das dann erstarrt. Dieser Vorgang wird Schicht für Schicht wiederholt, wobei jede Schicht schmilzt, bis das endgültige Teil fertig ist.
Der durchgängige Laser-Pulverbett-Schmelzprozess
Wie bei jedem anderen Fertigungsprozess stehen die Anforderungen des Kunden oder des Teils an erster Stelle. Bis das eigentliche Teil produziert ist, findet jeder Schritt des Prozesses in der digitalen Domäne statt. Der gesamte Entwurf, die Konstruktion und die Vorbereitung werden mit Software durchgeführt. Dann kann der eigentliche Druckvorgang beginnen, aber das ist nicht der letzte Schritt des Prozesses. Danach muss in der Regel eine Wärmebehandlung durchgeführt werden, um Restspannungen zu beseitigen. In der Regel ist auch eine Oberflächenbehandlung erforderlich. Vor allem müssen auch die Stützstrukturen entfernt werden.
Sobald all dies abgeschlossen ist, beginnt der Qualitätssicherungsprozess, um festzustellen, ob die Komponenten den Erwartungen entsprechen.
Warum LPBF verwenden?
Mit der LPBF-Technologie ist die Komplexität kein Problem.
Das bedeutet, dass man mit der additiven Fertigung komplexe Teile praktisch zum gleichen Preis wie eine einfache Geometrie drucken kann. Mit L-PBF können fortschrittliche Gitterstrukturen und andere komplizierte Teile kosteneffizient hergestellt werden. Diese Designfreiheit ermöglicht fortschrittliche Anwendungsfälle mit hochentwickelten Komponenten, die mit anderen Fertigungsmethoden nicht möglich waren.
Kostensenkungen sind ein Vorteil, aber die Steigerung der Flexibilität ist ein weiterer.
Manchmal hat man ein Teil, das man nicht so oft braucht. Dieses selten benötigte Teil zu lagern, ist nicht sehr effizient. Genauso wenig wie einen Lieferanten zu haben, der in solchen Momenten immer auf Abruf bereitsteht. Mit L-PBF können Sie dieses Teil auf Abruf drucken, wann immer Sie es brauchen.
Dies führt zu einem sehr effizienten Produktentwicklungszyklus, da Sie den Entwurf, das Prototyping und die Tests bei der Entwicklung neuer Produkte oder der Verbesserung bestehender Produkte parallelisieren können.
