Additive Fertigung

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Additive Fertigung und selektives Laserschmelzen

In der Welt der additiven Fertigung gibt es verschiedenste Verfahren. Allerdings basieren alle auf dem gleichen Prinzip: Im Gegensatz zu traditionellen Methoden, bei denen Material abgetragen wird, wird bei der additiven Fertigung Material zugeführt. Insbesondere beim selektiven Laserschmelzen:Eine Metallpulverschicht wird auf eine Substratplatte aufgetragen

  1. Der Laser schmilzt das Pulver gezielt und erzeugt so die erste Schicht des Aufbaus 
  2. Eine neue Metallpulverschicht wird gleichmäßig über die Bauoberfläche verteilt
  3. Die Laser schmelzen jede aufeinanderfolgende Schicht mit den darunter liegenden Schichten, bis das gewünschte Bauteil hergestellt ist

Daten, die direkt aus digitalen CAD-Dateien entnommen werden, werden in einzelne Vektoren umgewandelt, die der Laser während der Belichtung jeder Schicht durchläuft. Im Gegensatz zum Lasersintern schmilzt beim selektiven Laserschmelzen jede Schicht vollständig in die vorhergehende ein, was zu vollkommen dichten Metallteilen führt. Im Vergleich zu traditionellen Herstellungsmethoden ermöglicht die additive Fertigung die Herstellung von Teilen mit komplexen geometrischen Formen und Hohlstrukturen und wird in verschiedenen Industriezweigen wie Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie, Energie, Werkzeugbau, Gesundheitswesen sowie in der Forschung und Entwicklung eingesetzt.

Ich erkannte das Potenzial der SLM® Technologie, die das traditionelle Design und die Herstellung von Metallteilen erheblich verändert. Es war mein Ziel, eine zuverlässige Technologie zu entwickeln, aber auch ein erfolgreiches Produkt zu vermarkten. Ich bin stolz, dass wir zusammen mit unseren Kunden Fortschritte erzielen und neue Möglichkeiten der metallbasierten additiven Fertigung entdecken.

Dr. Dieter Schwarze, Co-Erfinder des selektiven Laserschmelzens und Direktor der wissenschaftlichen und technologischen Forschung bei SLM Solutions

Additive Fertigung

Die metallbasierte additive Fertigung hat sich zu einer effektiven Fertigungsalternative für unzählige Anwendungen in den verschiedensten Branchen entwickelt. Unser Ziel ist es, Kunden zu langfristigem Erfolg mit der SLM® Technologie zu führen. Dabei bieten wir umfassende Unterstützung und stetigen Wissensaustausch, um so den Nutzen der Technologie zu maximieren. Der schnellste Weg zum Erfolg führt über die Zusammenarbeit mit dem richtigen Partner und der richtigen Technologie. Kooperieren Sie mit SLM Solutions.

Mehr Infos zur Implementierung der metallbasierten additiven Fertigung finden Sie hier:

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  • Designfreiheit

    Die metallbasierte additive Fertigung bietet die Möglichkeit, Bauteile zu realisieren, die mit traditionellen Herstellungsverfahren kaum möglich sind.

  • Optimierte Leistung

    Die SLM® Technologie ermöglicht die Kombination von Bauteilgruppen in einem Bauteil, konturnahe Kühlung und innenliegende Gitterstrukturen, was die Leistung und Funktion von Metallteilen deutlich verbessern kann.

  • Verkürzte Markteinführungszeit

    Im Vergleich zu konventionellen Herstellungsverfahren ermöglicht die SLM® Technologie eine drastisch verkürzte Entwicklungszeit für neue Bauteile. So kann die Markteinführungszeit verkürzt werden. 

Erfolgsgeschichten der Industrie

Active Heat Shield von Bugatti

Maschine: SLM®280 Twin
Material: AlSi10Mg 
Schichtdicke: 60µm
Bauzeit: 4 hr 4min pro Bauteil

Dass die Verwendung der selektiven Laserschmelztechnologie bei Bugatti zunimmt, zeigt ein Bauteil, welches sogar seit der Auslieferung des ersten Bugatti Chiron im Atelier des Supersportwagen-Herstellers im französischen Molsheim in alle Fahrzeuge in Serie verbaut wird. Es handelt sich dabei um eine kleine Konsole mit integrierter Wasserkühlung, die als aktives Hitzeschild mit einer ganz bemerkenswerten Reduzierung der weitergeleiteten Temperaturen aufzutrumpfen vermag.

Hüftgelenkpfannen mit integrierter Gitterstruktur

Machine SLM®280 
Material: Ti6Al4V
Schichtdicke: 60µm
Bauzeit: 15 hr (full load, 34 Bauteile)

SLM® Maschinen sind in der Lage feine Details, wie poröse Strukturen, zu fertigen. Auf der Außenfläche sorgt diese bei chirurgischen Implantaten für eine verbesserte Osseointegration, also einer optimalen Verbindung zwischen Implantat und Knochen. Dabei können Anwender der SLM® Technologie das Design hinsichtlich Form, Größe und Orientierung steuern. Dieses Maß an Kontrolle lässt sich mit herkömmlichen Plasmaspritzbeschichtungsverfahren nicht erreichen. Die Bauplatte der SLM®280 hat in diesem Anwendungsfall Kapazitäten für insgesamt 34 Hüftgelenkpfannen (Ø44mm), was eine Bauzeit von circa einer halben Stunde pro Bauteil bedeutet.

Monolithische Schubkammer, Cell Core GmbH

Maschine: SLM®280
Material: IN718,
Schichtdicke: 30µm
Bauzeit: 3d, 5h, 34 min (full load, 1 Bauteil)

Die mit der SLM® Technologie hergestellte monolithische Schubkammer vereint integrales Design, also die Zusammenfassung zahlreicher Einzelkomponenten in einem Bauteil. Die von Cell Core entwickelte innovative Gitterstruktur garantiert Stabilität und bietet eine verbesserte funktionelle Kühlung. Die Struktur ist hocheffizient, zusätzlich lassen sich durch den Einsatz der Technologie einzelne Prozessschritte verringern.  Die Produktionszeit sinkt von Monaten auf wenige Tage. 

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Einstieg in die additive Fertigung

Die metallbasierte additive Fertigung bietet zahlreiche Vorteile für die Herstellung komplexer Bauteile. Vor einer Investition müssen Unternehmen nicht nur technische Anforderungen bedenken, sondern auch Know-How in der Fertigung aufbauen. Doch welche Aspekte sollten vor einer Investition berücksichtigt werden? Hier ist ein Überblick.

KONZENTRIEREN WIR UNS AUF IHRE ANWENDUNG

Zunächst konzentriert sich unser Expertenteam darauf, Ihre Anwendung genau zu verstehen. Wir besprechen, wie Sie die additive Fertigung einsetzen und welche Bauteile Sie in welchem Material fertigen können. Dabei helfen wir Ihnen alle Möglichkeiten zu identifizieren, um Ihre Ziele mit der additiven Fertigung zu erreichen.

  • Bauteildesign für Leichtbau, Kombination mehrerer Bauteile und Funktionen, etc. 
  • Bauteilpositionierung im Bauraum für höchste Effizienz während des Bauprozesses
  • Notwendige Nachbearbeitungsschritte

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KAPAZITÄTEN DER EINRICHTUNG

Nach einem gründlichen Verständnis Ihrer Anwendungsbedürfnisse überprüfen wir Ihre Einrichtung und helfen dabei, den idealen Standort für Ihre SLM® Maschine zu finden. Natürlich bieten wir auch das notwendige Equipment für einen ganzheitlich funktionierenden SLM® Prozess, wie externe Kühler, Pulversiebe und Nachbearbeitungsmaschinen. Ebenso unterstützen wir bei Werksabnahmeprüfungen oder individuellen Abnahmeprüfungen, um sicherzustellen, dass Ihre Produktion den Industriestandards entspricht.

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KNOW-HOW IN DER ADDITIVEN FERTIGUNG

Die additive Fertigung erfordert ein gut ausgebildetes und fachkundiges Team. Aus diesem Grund bieten wir Schulungs- und Beratungspakete an, die von unseren Experten betreut werden. Wir begleiten Ihren Start mit der SLM® Technologie und helfen Ihnen bei der Designbewertungen, Maschinen- und Workflow-Optimierungen, Branchenqualifikationen und mehr.

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TRANSPARENZ

In die metallbasierte additive Fertigung zu investieren, ist ein großer Schritt. Um fundierte Entscheidungen treffen zu können, haben wir ein Whitepaper mit den sieben wichtigsten Fragen zusammengestellt. So möchten wir die Auswahl von Lieferanten und Partnern erleichtern.

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