Selektives Laserschmelzen / Metallsintern (SLM)


Fertigung von belastbaren Endprodukten

Zahnrad-aus-Metall-Werkzeugstahl-mit-3D-Druckverfahren-SLM © Rapidobject.com
Zahnrad (Ø 3,5 cm), Metall Werkzeugstahl, im SLM-Verfahren gefertigt
Rapid Prototyping mit Metall? Kein Problem für uns! Ob Aluminium, Edelstahl, Werkzeugstahl oder Titan – Rapidobject berät Sie gern zu Ihrem Metall 3D Druck!

Beim SLM Verfahren handelt es sich um ein Rapid Prototyping Verfahren dass ausschließlich für die Fertigung von Metall verwendet wird. Wie beim 3D-Druck werden die Bauteile im Schichtbauverfahren aufgebaut. Damit erklärt sich auch der für die Technologie sonst sehr oft verwendete Begriff Additive Manufacturing.

Um ein Bauteil im SLM-Verfahren für Sie produzieren zu können, benötigen wir ein dreidimensionales CAD-Modell von Ihnen.
Als 3D Druck Dienstleister unterstützen wir Sie jederzeit von der Datenerstellung über die Datenkonvertierung bis hin zum druckbaren Modell.

Beim SLM-Verfahren fertigen wir anhand der Allgemeintoleranzen nach DIN ISO 2768-1 in der Kategorie "grob".

Anwendungsgebiete

  • Luft- und Raumfahrt
  • Automobiltechnik
  • Medizintechnik
  • Maschinenbau
  • Werkzeugmaschinenbau
  • Werkzeugbau
  • Prototypenbau
  • Kleinserien
  • Technische Bauteile aus Metall
Sie sind sich nicht sicher, ob SLM das richtige Verfahren für Ihre Anwendung ist? Das Team von Rapidobject hilft Ihnen gerne dabei, das optimale Fertigungsverfahren für Ihre Anforderungen zu finden. Rufen Sie uns einfach an: +49 (0)341 23 18 37 30
 

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SLM - Das Fertigungsverfahren

Die Herstellung der Bauteile erfolgt mit dem Laserstrahlschmelzen. Das Laserstrahlschmelzen ist ein additives Fertigungsverfahren, bei dem Bauteile schichtweise direkt aus einem pulverförmigen Werkstoff hergestellt werden.

Allzu sehr unterscheidet sich das SLM-Verfahren nicht vom SLS-Verfahren. Anders als beim Selektiven Lasersintern (SLS) wird jedoch beim Selektiven Laserschmelzen (SLM) das Materialpulver nicht gesintert. Beim SLM-Verfahren wird das Materialpulver direkt an dem Bearbeitungspunkt durch die Wärmeenergie eines Laserstrahls lokal aufgeschmolzen. Der Bauraum mit dem Pulvermaterial wird bis knapp unter die Schmelztemperatur erhitzt. Damit das Material nicht oxidiert, wird meistens der Arbeitsraum mit einem Schutzgas gefüllt.



 



Verfügbare Materialien und Eigenschaften

Die Materialien, mit denen beim SLM-Verfahren gefertigt werden kann, sind sehr vielfältig. Vorrangig werden Metalle verwendet wie Aluminium AlSi10Mg, Edelstahl 1.4542, Edelstahl 1.4404, Werkzeugstahl 1.2709, hochtemperaturbeständiger Stahl 2.4668 und Titan TiAl6V4. Durch eine geeignete Temperaturführung beim Herstellungsprozess bleiben die Eigenschaften des Ausgangsmaterials weitgehend erhalten.
Zustäzlich ist es möglich, Bauteile mit Kunststoffen oder Keramiken im SLM-Verfahren zu produzieren.

Das Bau-Material, bspw. Metallpulver, liegt immer in Pulverform vor. Beim Herstellungsprozess wird
mittels eines Lasers das Pulver vollständig verflüssigt. Sobald das Material erkaltet ist, verfestigt sich es. Wie bei allen additiven Herstellungsverfahren wird das Bauteil Schicht für Schicht aufgebaut.  Nach der Absenkung der Bauplattform, wird neues Pulver aufgetragen und durch den Laser erneut geschmolzen.

Das SLM-Herstellungsverfahren ermöglicht ein weitgehend fehlerfreies Material mit sowohl poren- als auch rissfreier Struktur. Dies ermöglicht eine 100%-Dichte des Ausgangsmaterials des gefertigten Bauteils. Die Qualität ist dabei so hoch, dass die im SLM-Verfahren produzierten Objekte einem Vergleich mit herkömmlich gegossenen Bauteilen standhalten kann. Damit eignet sich das SLM-Verfahren ausgezeichnet für die Produktion belastbarer Endprodukte.
 

Aluminium AlSi10Mg

Bezeichnung: AlSi10Mg Aluminium Legierung
Vorteile: Geringe Dichte, gute Verarbeitbarkeit (Gießen, Umformen, usw.), gute elektrische Leitfähigkeit
Nachteile: Keine Angaben
Anwendungsgebiete: Automotive, Luft- und Raumfahrt, Gebrauchsgüter
Farben: Aluminium
Oberflächenglätte:
Details:
Festigkeit:
Bauteilgenauigkeit: ~ 100 µm
Zugfestigkeit RM: 460 ± 20 MPa
Max. Betriebstemperatur: 1000 °C
Härte: ca. 119 ± 5 HBW
Min. Wandstärke: 1 mm
Schichtstärke: 0,02 - 0,075 mm
Max. Bauraumgröße: 280 x 280 x 360 mm
Zahnrad aus Metall Aluminium AlSi10Mg – Selektives Laserschmelzen
Zahnrad (Ø 3,5 cm), Metall AlSi10Mg Aluminium Legierung, im SLM-Verfahren gefertigt

Werzeugstahl 1.2709

Bezeichnung: Werzeugstahl 1.2709
Vorteile: große Härte und Zugfestigkeit besonders wenn nachgehärtet
Nachteile: Nicht korrosionsbeständig
Anwendungsgebiete: Spritz- und Druckgussformen, maritime Anwendungen, Automobilindustrie
Farben: Stahl
Oberflächenglätte:
Details:
Festigkeit:
Bauteilgenauigkeit: ~ 100 µm
Zugfestigkeit RM: 1015 ± 34 MPa
Max. Betriebstemperatur: 400 °C
Härte: 33 - 37 HRC
Min. Wandstärke: 1 mm
Schichtstärke: 0,02 - 0,075 mm
Max. Bauraumgröße: 280 x 280 x 360 mm
Zahnrad aus Metall Werzeugstahl 1.2709 – Selektives Laserschmelzen
Zahnrad (Ø 3,5 cm), Metall Werkzeugstahl, im SLM-Verfahren gefertigt

Edelstahl 1.4542

Bezeichnung: Edelstahl 1.4542
Vorteile: Große Härte und Zähigkeit, Korrosionsbeständigkeit
Nachteile: Keine Angaben
Anwendungsgebiete: Spritz- und Druckgussformen, maritime Anwendungen, Automobilindustrie
Farben: Stahl
Oberflächenglätte:
Details:
Festigkeit:
Bauteilgenauigkeit: ± 0,2%
Zugfestigkeit RM: Min. 850 MPa
Max. Betriebstemperatur: 550 °C
Härte: 17 HRC
Min. Wandstärke: 1 mm
Schichtstärke: 0,02 - 0,075 mm
Max. Bauraumgröße: 280 x 280 x 360 mm
Zahnrad aus Metall Edelstahl 1.4542 – Selektives Laserschmelzen
Zahnrad (Ø 3,5 cm), Metall Edelstahl, im SLM-Verfahren gefertigt

Edelstahl 1.4404

Bezeichnung: Edelstahl 1.4404
Vorteile: Hohe Korrosionsbeständigkeit, Festigkeit und Duktilität, Oberflächenveredelung: wie bei normalen Edelstahlteilen durch Schweißen, Polieren oder Beschichten
Nachteile: Keine Angaben
Anwendungsgebiete: Spritz- und Druckgussformen, maritime Anwendungen, Automobilindustrie
Farben: Stahl
Oberflächenglätte:
Details:
Festigkeit:
Bauteilgenauigkeit: ± 0,2%
Zugfestigkeit RM: Min. 850 MPa
Max. Betriebstemperatur: 550 °C
Härte: 17 HRC
Min. Wandstärke: 0,6 mm
Schichtstärke: 0,02 - 0,06 mm
Max. Bauraumgröße: Durchmesser: 80mm, Höhe: 80mm
Zahnrad aus Metall Edelstahl 1.4542 – Selektives Laserschmelzen
Zahnrad (Ø 3,5 cm), Metall Edelstahl, im SLM-Verfahren gefertigt

Titan TiAl6V4

Bezeichnung: Titanium Legierung TiAl6V4
Vorteile: Große Festigkeit bei kleiner Dichte, Korrosionsbeständigkeit, Biokompatibilität, geringe thermische Ausdehnung
Nachteile: Keine Angaben
Anwendungsgebiete: Medizintechnik, Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie, Schmuck und Design, maritime Anwendungen
Farben: Titan
Oberflächenglätte:
Details:
Festigkeit:
Bauteilgenauigkeit: ~ 100 µm
Zugfestigkeit RM: typ. 1230 ± 50 MPa
Max. Betriebstemperatur: 350 °C
Härte: 320 ± 12 HV5
Min. Wandstärke: 1 mm
Schichtstärke: 0,02 - 0,075 mm
Max. Bauraumgröße: 280 x 280 x 360 mm
Zahnrad aus Metall Titan TiAl6V4 – Selektives Laserschmelzen
Zahnrad (Ø 3,5 cm), Metall Titanium Legierung TiAl6V4, im SLM-Verfahren gefertigt

Nickelbasislegierung 2.4668 (Inconel 718)

Bezeichnung: Nickelbasislegierung 2.4668 (Inconel 718)
Vorteile: Ideal für Hochtemperaturanwendungen
Nachteile: Keine Angaben
Anwendungsgebiete: Gasturbinen, Luft- und Raumfahrt, Pumpen, Messtechnik
Farben: Stahl
Oberflächenglätte:
Details:
Festigkeit:
Bauteilgenauigkeit: ± 100 µm
Zugfestigkeit RM: 1020 ± 50 MPa
Max. Betriebstemperatur: 650 °C
Härte: 30
Min. Wandstärke: 1 mm
Schichtstärke: 0,02 - 0,075 mm
Max. Bauraumgröße: 280 x 280 x 360 mm
Zahnrad aus Metall Hochtemperaturbeständiger Stahl 2.4668 – Selektives Laserschmelzen
Zahnrad (Ø 3,5 cm), Metall Hochtemperaturbeständiger Stahl 2.4668, im SLM-Verfahren gefertigt

Bronze

Bezeichnung: Bronze
Vorteile: Ideal für Schmuck und Elektronik
Nachteile: Keine Angaben
Anwendungsgebiete: Schmuck, Elektronik
Farben: Bronzefarben
Oberflächenglätte:
Details:
Festigkeit:
Bauteilgenauigkeit: ± 100 µm
Zugfestigkeit RM: Keine Angaben
Max. Betriebstemperatur: 935 °C Solidustemperatur
Härte: 120 HV0.2
Min. Wandstärke: 0,5 mm
Schichtstärke: 0,015 mm
Max. Bauraumgröße: Durchmesser 80 mm Höhe 80 mm
Zahnrad aus Bronze – Selektives Laserschmelzen
Zahnrad (Ø 2 cm) Metall Bronze, im SLM-Verfahren gefertigt

Aluminium AlSi10Mg

Max. Bauraumgröße: 280 x 280 x 360 mm

Eigenschaften – Die Bauteile weisen ein homogenes und nahezu porenfreies Gefüge auf. Das Material zeichnet sich durch eine sehr gute Festigkeit, hohe Härte und sehr gute dynamische Belastbarkeit aus. Aufgrund der hohen Abkühlraten während des Bauprozesses sind die mechanischen Eigenschaften der gefertigten Bauteile besser als bei der Herstellung mittels Gießverfahren.

Verwendung – Der Werkstoff ist ideal für Anwendungen, die eine Kombination aus guten mechanischen Eigenschaften und niedrigem Gewicht erfordern. Die Bauteile können wärmebehandelt, mechanisch bearbeitet, draht- und senkerodiert, geschweißt, mikro-gestrahlt, poliert und beschichtet werden.

Wärmebehandlung – Es ist möglich, die mechanischen Kennwerte der gefertigten Bauteile mit einer Wärmebehandlung nach dem T6 Zyklus zu modifizieren. Die Dehnung der Bauteile wird verbessert. Weiterhin werden die durch den Schichtaufbau anisotropen Eigenschaften reduziert.

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Werkzeugstahl 1.2709

Max. Bauraumgröße: 280 x 280 x 360 mm

Eigenschaften - Bei Werkzeugstahl 1.2709 handelt es sich um einen martensitaushärtenden Werkzeugstahl. Dieses Material zeichnet sich durch sehr gute mechanische Eigenschaften aus.Durch eine Wärmebehandlung wird eine sehr gute Festigkeit und Härte ermöglicht.

Verwendung - Das typische Einsatzgebiet von Werkzeugstahl ist die Fertigung von Werkzeugelementen, wie Kernen und Einsätzen für Druck- und Spritzgießwerkzeuge. Weiterhin können Funktionsteile für Kleinserien, Prototypen und Unikate gefertigt werden, die besonders hohe Festigkeiten erfordern.

Edelstahl 1.4542

Max. Bauraumgröße: 280 x 280 x 360 mm

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Eigenschaften – Bei Edelstahl 1.4542 handelt es sich um einen rostfreien Edelstahl. Der Werkstoff besitzt eine hohe Korrosionsbeständigkeit, hohe Festigkeit und gute Duktilität. Die gefertigten Bauteile können anschließend veredelt werden, indem sie mechanisch bearbeitet, geschweißt, poliert und beschichtet werden.

Verwendung – Der Werkstoff findet insbesondere bei Funktionsteilen, Kleinserien, Prototypen und Unikaten Anwendung, die eine hohe Korrosionsbeständigkeit und gute mechanische Eigenschaften erfordern.

Titan TiAl6V4

Max. Bauraumgröße: 280 x 280 x 360 mm

Eigenschaften – Die Titan-Legierung erzielt ausgezeichnete mechanische Eigenschaften und besitzt eine hohe Korrosionsbeständigkeit. Sie hat ein niedriges spezifisches Gewicht und ist biokompatibel. Die Verarbeitung erfolgt mittels Laserstrahlschmelzen. Es kann eine Wärmebehandlung durchgeführt werden.

Verwendung – Typisches Einsatzgebiet ist die anspruchsvolle industrielle Anwendung. Insbesondere in der Luft- und Raumfahrt, im Motorsport, bei medizinischen Anwendungen, im Designbereich und für maritime Anwendungen findet dieser Werkstoff Verwendung.

Nickelbasislegierung 2.4668

Max. Bauraumgröße: 280 x 280 x 360 mm

Eigenschaften – Die Superlegierung NiCr19NbMo (Inconel 718) zeichnet sich durch sehr gute Zug-, Dauer-, Kriech- und Bruchfestigkeit bei Temperaturen bis zu 700 °C aus. Sie ist korrosionsbeständig und gut schweißbar. Die Verarbeitung erfolgt mittels Laserstrahlschmelzen. Eine Wärmebehandlung kann durchgeführt werden.

Verwendung – Hochtemperaturbeständiger Stahl ist insbesondere ideal für Hochtemperaturanwendungen. Eingesetzt wird der Werkstoff beispielsweise für Gasturbinen, in der Luft- und Raumfahrt, für Pumpen und in der Mess-, Energie- und Prozesstechnik.

Preisunterschiede der Metall-Materialien

Am Beispiel: Zahnard (Ø 3,5 cm)

Zahnräder-aus-Werkzeugstahl © Rapidobject.com
Zahnräder-aus-Werkzeugstahl (Ø 3,5 cm)
Aluminium AlSi10Mg
Werkzeugstahl 1.2709
Edelstahl 1.4542
Nickelbasislegierung Inconel 718
Titan TiAl6V4
   155,00 €
   156,00 €
   152,00 €
   276,00 €
1.993,00 €

(alle Preise zzgl. ges. MwSt. + Versand – Mindestbestellwert 12,50€)
 
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