SLM Additive Fertigung

Überblick über SLM Additive Fertigung

Selektives Laserschmelzen (SLM) ist eine additive Fertigungstechnologie, bei der ein Laser verwendet wird, um metallisches Pulvermaterial selektiv zu schmelzen und Schicht für Schicht zu verschmelzen, um 3D-Objekte zu erzeugen. SLM eignet sich für die Verarbeitung reaktiver Metalle wie Titan, Aluminium und Edelstahl zu vollständig dichten und funktionalen Teilen mit komplexen Geometrien.

SLM bietet mehrere Vorteile im Vergleich zur traditionellen Fertigung:

Vorteile der additiven Fertigung mit SLM

SLM ist jedoch auch mit einigen Einschränkungen verbunden:

Grenzen der additiven Fertigung mit SLM

So funktioniert der SLM-3D-Druck

SLM ist ein Pulverbettschmelzverfahren, bei dem ein fokussierter Laserstrahl verwendet wird, um metallisches Pulvermaterial selektiv zu schmelzen und Schicht für Schicht zu verschmelzen.

Die wichtigsten Schritte im SLM-Prozess sind:

SLM 3D-Druckverfahren

SLM-Materialien

SLM ist in der Lage, eine Reihe von reaktiven Metallen zu vollständig dichten Teilen zu verarbeiten, einschließlich:

SLM-Materialien

Die gängigsten SLM-Materialien sind Titan- und Aluminiumlegierungen sowie Werkzeug- und Edelstähle. Auch exotischere Superlegierungen und Metallverbundwerkstoffe können mit der SLM-Technologie bearbeitet werden.

SLM-Design-Richtlinien

Um erfolgreich Teile für den SLM-3D-Druck zu entwerfen, sollten Ingenieure diese Richtlinien befolgen:

SLM-Design-Richtlinien

Die Befolgung dieser Richtlinien hilft, häufige SLM-Druckfehler wie schlechte Oberflächengüte, Verformung, Rissbildung oder eingeschlossenes Pulver zu vermeiden.

SLM Drucker Hersteller

Zu den wichtigsten Herstellern von SLM-Systemen gehören:

SLM 3D Drucker Hersteller

Bei der Auswahl eines SLM-Systems sind die Schlüsselfaktoren Bauvolumen, Laserleistung, Materialeigenschaften, Präzision und Software-Workflow. Die führenden Hersteller bieten etablierte Systeme an, aber es gibt auch viele neue Marktteilnehmer aus China und Indien.

SLM-Drucker-Preise

Industrielle SLM-Systeme haben hohe Anfangsinvestitionen, die von $100.000 für Einstiegsmaschinen bis zu $1.000.000+ für High-End-Produktionssysteme reichen:

SLM-Drucker-Preise

Größere Bauvolumen, höhere Laserleistung und Produktivitätsmerkmale treiben die Systemkosten in die Höhe. Eine kluge Auswahl auf der Grundlage der Anwendungsbedürfnisse und Produktionsanforderungen ist jedoch entscheidend.

Überlegungen zur SLM-Einrichtung

Um eine SLM-Anlage erfolgreich zu betreiben, sollten Unternehmen Folgendes beachten:

SLM-Faktoren

Die Wahl eines erfahrenen Dienstleisters kann bei der Einrichtung, dem Betrieb und der Zertifizierung von Anlagen für regulierte Anwendungen wie Luft- und Raumfahrt oder medizinische Geräte helfen.

Vorteile der additiven Fertigung mit SLM

Zu den wichtigsten Vorteilen des SLM-3D-Drucks gehören:

SLM Additive Manufacturing Vorteile

Aufgrund der Designfreiheit, der individuellen Anpassung von Teilen und der dezentralen Produktionsmöglichkeiten eignet sich SLM ideal für die Produktion kleiner bis mittlerer Stückzahlen für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, der Medizintechnik, der Industrie und der Automobilindustrie.

Grenzen der additiven Fertigung mit SLM

SLM hat einige Einschränkungen, unter anderem:

Grenzen der additiven Fertigung mit SLM

Für sehr hohe Genauigkeitsanforderungen, extrem große Teile oder Massenproduktionen sind subtraktive Verfahren wie die CNC-Bearbeitung in der Regel besser geeignet als das additive SLM.

Die Rolle von SLM in der Fertigung

SLM ist am besten geeignet für:

Beste Rollen für SLM in der Fertigung

Bei sehr hohen Stückzahlen sind der konventionelle Druckguss oder der Kunststoffspritzguss in der Regel kostengünstiger als der SLM-3D-Druck. Aber für die Produktion von Kleinserien ist SLM hervorragend geeignet.

Die Zukunft der additiven SLM-Fertigung

Es wird erwartet, dass SLM in Zukunft durch weitere Anwendungen erweitert wird:

Die Zukunft von SLM

Auswahl eines SLM-Dienstleisters

Bei der Auswahl eines SLM-Dienstleisters sollten die Käufer Folgendes beachten:

Auswahl eines SLM-Dienstleisters

Die Wahl eines Dienstleisters, der vom Entwurf bis zur Nachbearbeitung über ein umfassendes Leistungsspektrum verfügt, gewährleistet qualitativ hochwertige Ergebnisse. Die Prüfung von Fallstudien und der Besuch von Einrichtungen hilft bei der Überprüfung der Erfahrung.

FAQs

F: Welche Materialien können mit der SLM-Technologie 3D-gedruckt werden?

A: SLM ist in der Lage, eine Reihe von reaktiven Metallen wie Edelstahl, Werkzeugstahl, Titanlegierungen, Nickelsuperlegierungen, Aluminiumlegierungen und Kobaltchrom zu bearbeiten. Die beliebtesten SLM-Materialien sind Titan Ti6Al4V und Aluminium AlSi10Mg.

F: Wie genau ist der SLM-3D-Druck?

A: SLM erreicht in der Regel eine Genauigkeit von 0,1-0,2 mm. Dies ist zwar niedriger als die CNC-Bearbeitungstoleranz, aber Nachbearbeitungen wie Bearbeitung und Polieren können die Genauigkeit verbessern. Featuregrößen unter 0,3 mm werden nicht empfohlen.

F: In welchen Branchen wird die additive Fertigung mit SLM eingesetzt?

A: Die Luft- und Raumfahrt, die Medizin- und Dentaltechnik, die Automobilindustrie und die Industrie sind heute wichtige Anwender der SLM-Technologie, da sie Vorteile wie Leichtbau, Teilekonsolidierung, kundenspezifische Massenfertigung und schnelle Durchlaufzeiten bieten.

F: Welche Nachbearbeitungen sind nach dem SLM-Druck erforderlich?

A: Zu den üblichen Nachbearbeitungen nach dem Druck gehören das Entfernen von Stützen, Wärmebehandlung zum Spannungsabbau, heißisostatisches Pressen (HIP), CNC-Bearbeitung, Polieren und Beschichten. Die Anforderungen hängen von der Anwendung, dem Material und den Anforderungen an das Finish ab.

F: Wie teuer ist der SLM-Metall-3D-Druck?

A: Industrielle SLM-Systeme reichen von $100.000 bis über $1 Million, je nach Bauvolumen, Laserleistung und Funktionen. Die Materialkosten für Metallpulver können das 2- bis 5-fache der Kosten für Rohmaterial betragen. Aber die Gesamtkosten gehen zurück.

F: Kann SLM Überhänge und komplexe Formen drucken?

A: Ja, SLM kann Geometrien wie Überhänge, Gitter und dünne Wände durch den Einsatz von Stützstrukturen drucken. Es ist eine sorgfältige Ausrichtung erforderlich, um Verformungen zu vermeiden und die Anforderungen an die Unterstützung auszugleichen.

F: Welche Software wird für den SLM-Druck verwendet?

A: SLM-Drucker werden mit proprietärer Software für den Druck geliefert. Zusätzliche Software wird für Design, Dateireparatur, Simulation, Bauvorbereitung, Verschachtelung, Bauverwaltung und Qualitätsmanagement verwendet.

F: Wie lange dauert es, ein Teil mit SLM in 3D zu drucken?

A: Die Druckzeiten reichen von Stunden bis zu Tagen, abhängig von der Teilegröße, der Geometriekomplexität und den Druckparametern. Für Metallteile arbeiten SLM-Drucker in der Regel mit einer Baurate von 5 bis 100 cc/Stunde. Größere Teile brauchen länger.

F: Kann SLM sichere und funktionelle Metallteile für den Endverbrauch herstellen?

A: Ja, mit dem richtigen Design und der richtigen Verarbeitung kann SLM vollständig dichte Metallteile herstellen, die die Materialeigenschaften traditionell hergestellter Teile für den funktionalen Endgebrauch in anspruchsvollen Anwendungen erfüllen oder übertreffen.

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