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Prototypen und Unikate aus Aluminium erstellen

Bild von ComAiDes Crave auf Pixabay Bild von ComAiDes Crave auf Pixabay
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In der Vergangenheit blieben viele Produktideen auf der Strecke, weil es den Erfindern nicht möglich war, einfach und kostengünstig einen entsprechenden Prototyp herzustellen. Doch mit der Weiterentwicklung der Technik, vor allem im 3D-Druck, stellt das heute keine Herausforderung mehr dar. Als besonders geeignete Variante hat sich dabei das selektive Laserschmelzen (SLM Verfahren) erwiesen.

Worum handelt es sich beim SLM Verfahren?

Die Technik wurde in den 1990er Jahren von Mitarbeitern des Fraunhofer Instituts in Aachen entwickelt. Es handelt sich dabei um ein 3D-Druckverfahren. Anders als bei den herkömmlichen Kunststoffdruckern gibt es einen Tank, in dem sich das Rohmaterial wie zum Beispiel Aluminium, Edelstahl oder Keramik in Pulverform befindet. Durch eine Pulverrolle wird das Material bei jeder neuen Schicht über den Bauraum verteilt und komplett durchgeschmolzen. So kann eine höhere Dichte des Werkstücks erzeugt werden.

Was kostet ein SLM Drucker?

Der Einstieg in die Welt der SLM Drucker beginnt bei etwa 1.000 Euro. Diese Drucker sind gut für den Hausgebrauch zu verwenden und können sehr kleine Prototypen und Unikate herstellen. Zu den Anschaffungskosten kommt auch noch das jeweilige Verbrauchsmaterial.

Für den industriellen Einsatz werden größere Modelle benötigt, deren Laser mit einer Kühlanlage gekühlt werden. Nach oben sind die Preise daher je nach Größe, Material und Einsatzzweck nahezu unbegrenzt.

Der Kauf eines eigenen SLM Druckers rentiert sich dann nur bei wirklich regelmäßiger Anwendung. In allen anderen Fällen sollte man auf 3D-Druck-Dienstleister zurückgreifen, die fertige Bauteile durch Laserschmelzen erzeugen können. Neben der Praxiserfahrung der Dienstleister profitieren Auftraggeber auch von der Kostenersparnis aufgrund möglicher Fehlversuche beim Druck.

Für welche Einsatzzwecke eignet sich das SLM Verfahren?

Mit dem Drucker können sehr einfach Prototypen und Unikate aus hochwertigen Materialien erstellt werden. Dazu zählt beispielsweise auch das Modell eines Einfamilienhauses, das man als Architekt einem Kunden präsentieren möchte oder einzelne Möbelstücke, die sich entsprechend im Modell platzieren lassen.

Grundsätzlich findet das Verfahren überall dort Anwendung, wo schnell Unikate benötigt werden. Vor allem im Gesundheitswesen wird vom Einsatz bereits häufig Gebrauch gemacht. Etwa bei der Herstellung von Instrumenten für Ärzte, aber auch bei Implantaten für den Körper.

Bei ersten Tests in Asien wurde für Menschen (unter Aufsicht eines Arztes) individueller Zahnersatz im SLM Verfahren produziert und auch gleich von Robotern eingesetzt.

Immer öfter kommt das Verfahren auch in der Automobilindustrie sowie in der Luft- und Raumfahrt zum Einsatz. Der Vorteil dabei ist, dass es gleich am jeweiligen Standort verwendet werden kann und so keine Kosten und Wartezeiten durch den Transport entstehen.

Welche Vor- und Nachteile hat das SLM Verfahren?

Beim SLM Verfahren wird weniger Abfall produziert als beispielsweise beim Drehen oder Fräsen. Pulver, das nicht zum Einsatz kam, kann beim nächsten Herstellungsprozess verwendet werden. Dadurch ist der SLM Druck im Vergleich günstiger und auch nachhaltiger. Darüber hinaus kann beim SLM Verfahren ein bestehendes Produkt erweitert werden und muss nicht jedes Mal komplett neu aufgebaut werden.

Bei allen Vorteilen muss jedoch auch erwähnt werden, dass für das Verfahren sehr hohe Temperaturen benötigt werden und die Drucker daher auch entsprechend groß sind. Es gibt für manche Einsatzzwecke bereits kostengünstigere 3D-Druckverfahren.

Der Einsatz sollte daher gut überlegt werden. Manchmal ist es sinnvoll, einen „herkömmlichen“ 3D-Drucker für einfache Prototypen und Unikate selbst im Unternehmen oder privat zu betreiben und für aufwendigere Projekte auf das SLM Verfahren bei einem entsprechenden Dienstleister zurückzugreifen. Auch die Größe der Objekte, die erzeugt werden sollen, ist zum Teil noch beschränkt.

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