Mittels

Mittels "Selective Laser Melting" (MLT) können Bauteile mit beliebig komplexen Geometrien realisiert werden.

LANDSBERG (sm). „Was auch immer im 3D-CAD-Programm gestaltet wird, kann auch gedruckt werden. Traditionelle Gestaltungsrichtlinien, die sich bislang immer auch an den Limitationen des herkömmlichen Fertigungsprozesses orientiert haben, werden durch den Einsatz von generativen Verfahren außer Kraft gesetzt“, berichtet Deniz Okur, European Marketing Communications Manager der 3D Systems GmbH aus Darmstadt.

In der Industrie kommen generative Verfahren bisher meist im Modell- und Prototypenbau zum Einsatz. Als Fertigungsmethode für Endprodukte sind sie eher ungeeignet, da die Materialeigenschaften nicht ausreichend sind und das Verfahren recht zeitaufwändig ist. „Wir sind erst am Anfang der Entwicklung und es werden mit Hochdruck neue verbesserte Materialien entwickelt. Wir haben aber schon die ersten Fertigungsanwendungen wie Implantate, Zahntechnik oder leichte Automatisierungskomponenten“, berichtet Andrzej Grzesiak, Leiter der Fraunhofer-Allianz Generative Fertigung.

Bereits heute können fast alle schweißbaren Werkstoffe per Lasersintern verarbeitet werden. Die Palette umfasst Edel- und Werkzeugstahl, Aluminium, Titan, Kobalt-Chrom- oder Nickel-Basis-Legierungen. Es kommen immer neue und stärkere Lasersysteme zum Einsatz, die das Verfahren schneller machen. Im Kunststoffbereich sind es nur einige Werkstoffe, die sich für die Endfertigung eignen. Aber: „Aktuelle Entwicklungen befassen sich sich bereits mit der Erschließung weiterer Polymerwerkstoffe“, berichtet Grzesiak. Im Fokus stehen die so genannten Commodities, beispielsweise Polyolefine, welche den Eingang in den Massenmarkt versprechen.

Kann die generative Fertigung in Zukunft konventionelle Verfahren wie Fräsen, Schleifen oder Erodieren gänzlich ersetzen? „Nein. Die Technologien sollen nebeneinander bestehen und sich bestmöglich ergänzen. Es gibt jedoch Bereiche wie etwa die Dentalprothetik. Ich glaube, hier werden generative Verfahren die Werkzeugmaschine in den nächsten Jahren ersetzen“, glaubt Grzesiak.

Hintergrund:

Alle 3D-Drucker bauen aus den Daten des CAD-Systems Schicht für Schicht das fertige Objekt auf. Bei dem Verfahren der Stereolithografie entstehen Werkstücke aus Kunststoff in einem Becken aus flüssigem Kunstharz, das bei Beschuss mit Laserlicht aushärtet. Hingegen kann man über Lasersintern sowohl Metalle als auch Kunststoffe verarbeiten. In der Anlage wird Schicht für Schicht der pulverförmige Werkstoff per Laser verschmolzen. Nachteil aller generativen Verfahren ist, dass sie recht zeitintensiv sind. So kann der Aufbau eines größeren Werkstücks (bis 20 cm) mehrere Stunden dauern.