Selektives Laser Sintern (SLS)

Was ist Selektives Lastersintern (SLS)?

Selektives Lasersintern (SLS) ist ein pulverbasiertes Verfahren der additiven Fertigung. Bei diesem Verfahren werden 3D-Bauteile mithilfe eines leistungsstarken Lasers Schicht für Schicht aus einem Kunststoffpulver aufgebaut.  In der Industrie ist das SLS-Verfahren aufgrund des eingestezten Materials PA12 (Nylon) sehr beliebt. Das Material zeichnet sich durch mechanisch sowie thermisch hohe Belastbarkeit aus und ermöglicht einen breiten Einsatzbereich. SLS-Bauteile werden überwiegend bei  funktionalen Prototypen, ersten Designstudien und Kleinserien eingesetzt.

Ein riesen Vorteil des SLS-Drucks besteht darin, dass Überhänge, Hinterschneidungen und komplexe Geometrien keine Stützstrukturen benötigen, da die Bauteile durch das unverschmolzene Kunststoffpulver im Bauraum gestützt werden.

Der SLS-Druckprozess

Beim selektiven Lasersintern wird ein Kunststoffpulver auf Nylonbasis mittels einem Rakel (engl. Spreader) in dünnen 0,1 mm Schichten auf einem Druckbett (engl. Build Chamber) aufgetragen. Anschließend wird die Pulverschicht durch einen Laser punktuell aufgeschmolzen und erzeugt somit eine Schicht des Bauteils. Durch ein schrittweises Absenken der Druckplattform, wiederholtem Auftragen einer neuen Pulverschicht und erneutem aufschmelzen mittels des Lasers, entsteht Schicht für Schicht ein dreidimensionales Bauteil.

Nach dem Druckprozess wird ein großer Pulverblock (engl. Part Cake) aus dem Drucker entnommen, welcher die gedruckten Bauteile beinhaltet. Die Bauteile müssen anschließend entpulvert und gestrahlt werden, um für ihren endgültigen Einsatzzweck genutzt zu werden.

Anwendungsgebiete

Prototypen

Vom CAD-Modell zum funktionalen Prototyp innerhalb weniger Stunden. Dank der additiven Fertigung, insbesondere des SLS-Verfahrens, kann der Reifegrad Ihres Projekt schnell und kostengünstig überprüft, verbessert und freigegeben werden.
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Kleinserien

Bauteile im Bereich von 1 bis 1000 Stück können mit herkömmlichen Fertigungsverfahren oftmals nicht wirtschaftlich produziert werden. Mit Hilfe von additiver Fertigung ist es möglich, auch Kleinserien und Einzelstücke zu einem attraktiven Preis herzustellen. Durch die Vielfalt der wählbaren Materialien kann nahezu jeder Einsatzbereich abgedeckt werden.

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Ersatzteile

Ersatzteile für Maschinen, Anlagen, Oldtimer, Möbel und vieles mehr. Die additive Fertigung macht es möglich, komplexe Ersatzteile auch in kleinen Stückzahlen wirtschaftlich zu fertigen. Dank des beim SLS-Verfahren genutzten PA12-Materials, können die Ersatzteile in mechanisch und thermisch anspruchvollen Anwendungen eingesetzt werden.

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Designmodelle

Für Designmodellen mit feinen Details und komplexen Strukturen  ist das SLS-Verfahren dank seiner hohen Auflösung bestens geeignet. Sollte Ihnen die Oberflächen nicht glatt genug sein, können die Modelle aus PA12 nach dem Druck mit den unterschiedlichsten Verfahren nachgearbeitet und veredelt werden.

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SLS-Material

PA12

PA12, umgangssprachlich auch Nylon gennant, ist eines der am meist genutzten Materialien in der Industrie. Vor allem bei hoch beanspruchten Bauteilen und hohen Temperaturen kann Nylon seine volle Stärke ausspielen.

Erweichungstemperatur:
140 – 160°C

Charakteristik:
Steif, duktil und leicht flexibel bei Belastung

Unsere SLS-Druck Dienstleistung

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Bauteil-Limits

  • Maximale Bauteilgröße: 220x220x220 mm
  • Minimale Wandstärke: 1,5 mm
    (dünner möglich, jedoch steigt die Gefahr von brechenden Elementen)
  • Genauigkeit: +/- 0,3% (mit einer Untergrenze von +/- 0,2 mm)

Nachbearbeitung

Standard: Entpulvern & Strahlen

Erweitert:

  • Infiltrieren (wasser- & luftdicht)
  • Trowalisieren
  • Färben

Materialien

  • PA12 weiß (Polyamid 12, Nylon)

 Standard Druckparameter

  • 0,1 mm Schichthöhe (Layer Height)
  • 100% Füllung (Infill, prozessbedingt)

Vor- und Nachteile des SLS-Verfahrens

Vorteile des SLS-Drucks

  • Vergleichsweise hohe Genauigkeit
  • Keine Stützstrukturen nötig
  • Komplexe Bauteile möglich
  • Hohe Mechanisch und Thermisch belastbare Bauteile
  • Bewegliche Bauteile am Stück druckbar
  • Umfangreiche Veredelung der Bauteile möglich

Nachteile des SLS-Drucks

  • Erfordert umfangreiche Nacharbeit
  • Vergleichsweiser kleiner Bauraum
  • Teurer als FDM-Druck

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