3D Druck
LPBF – Laser Powder Bed Fusion einfach erklärt
Laser Powder Bed Fusion (LPBF) ist der Oberbegriff für das laserbasierte Schmelzen von Metallpulver im Pulverbett, die heute wichtigste Technologie im industriellen Metall-3D-Druck. Die Begriffe SLM (Selektives Laserschmelzen) und DMLS bezeichnen dasselbe Grundverfahren. Ein Laser schmilzt Metallpulver Schicht für Schicht exakt dort auf, wo das Bauteil entsteht. LPBF eignet sich für komplexe, belastbare Metallbauteile aus Aluminium, Edelstahl, Werkzeugstahl, Kupfer, Inconel oder Cobalt-Chrom – vom Funktionsprototyp bis zur zertifizierten Serie.
Was ist LPBF?
Laser Powder Bed Fusion – kurz LPBF – ist ein additives Fertigungsverfahren für Metallbauteile. Der Name beschreibt das Prinzip: Ein Laser (Laser) verschmilzt feines Metallpulver (Powder) in einem Pulverbett (Bed) durch vollständiges Aufschmelzen (Fusion) zu massivem Metall.
Der Ablauf in vier Schritten:
- Beschichten: Ein Rakel zieht eine hauchdünne Pulverschicht (typisch 20–60 µm) über die Bauplattform.
- Belichten: Ein oder mehrere Laser schmelzen das Pulver exakt an den Stellen auf, die zum Bauteilquerschnitt gehören.
- Absenken: Die Bauplattform senkt sich um eine Schichtstärke ab.
- Wiederholen: Der Prozess läuft Schicht für Schicht, bis das Bauteil vollständig aufgebaut ist – oft über tausende Schichten.
Das Ergebnis sind vollständig dichte Metallbauteile mit mechanischen Eigenschaften, die gegossenem oder geschmiedetem Material ebenbürtig sind bei nahezu unbegrenzter Geometriefreiheit.
LPBF, SLM oder DMLS: Was ist der Unterschied?
Kurze Antwort: Es ist dasselbe Verfahren. Die Begriffe stammen aus unterschiedlichen Quellen:
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Begriff |
Herkunft |
Bedeutung |
|---|---|---|
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LPBF |
Normbegriff (ISO/ASTM 52900) |
Neutraler, herstellerunabhängiger Oberbegriff – setzt sich zunehmend durch |
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Markenbegriff (SLM Solutions / historisch) |
Selektives Laserschmelzen – im deutschsprachigen Raum am verbreitetsten |
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DMLS |
Markenbegriff (EOS) |
Direct Metal Laser Sintering – technisch identisch, der Name „Sintern” ist historisch bedingt |
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Markenbegriff (Concept Laser) |
Patentierte LPBF-Variante der Concept Laser GmbH – auf solchen Anlagen fertigt FKM |
Für den Anwender heißt das: Egal, ob ein Dienstleister von LPBF, SLM, DMLS oder LaserCUSING spricht, gemeint ist das laserbasierte Schmelzen von Metallpulver im Pulverbett. Bei FKM sprechen wir traditionell von SLM; unsere Anlagen und Prozesse entsprechen dem, was die Norm heute als LPBF bezeichnet.
Abgrenzung zu anderen Verfahren: Nicht zu verwechseln ist LPBF mit dem Selektiven Lasersintern (SLS), das Kunststoffpulver verarbeitet.
Welche Materialien eignen sich für LPBF?
LPBF verarbeitet ein breites Spektrum schweißbarer Metalllegierungen. Bei FKM stehen unter anderem zur Verfügung:
- Aluminium (AlSi10Mg): leicht, gut wärmeleitend – ideal für Leichtbau und Wärmetauscher
- Edelstahl: korrosionsbeständig, vielseitig – für Maschinenbau und Medizintechnik
- Werkzeugstahl: hochfest, härtbar – für Werkzeuge mit konturnaher Kühlung
- Kupfer: exzellente Wärme- und Stromleitung – für Induktoren und Kühlanwendungen
- Inconel: hitze- und korrosionsbeständig – für Luftfahrt und Turbinentechnik
- Cobalt-Chrom: biokompatibel und verschleißfest – für Medizin- und Dentaltechnik
„Nicht jedes Bauteil gehört in den 3D-Drucker. Aber wenn LPBF das richtige Verfahren ist, holen wir aus der Geometriefreiheit Dinge heraus, die mit Fräsen oder Gießen schlicht unmöglich sind.“
Welche Vorteile bietet LPBF gegenüber Fräsen und Gießen?
Gegenüber dem Fräsen (subtraktive Fertigung):
- Innenliegende Strukturen wie konturnahe Kühlkanäle sind fertigbar – für ein Fräswerkzeug unerreichbar
- Kein Materialabtrag: Bei teuren Legierungen wie Inconel zählt jedes Gramm
- Funktionsintegration: Mehrere Einzelteile werden zu einem Bauteil. Die Folge: weniger Montage, weniger Fehlerquellen
Gegenüber dem Gießen:
- Keine Formkosten: wirtschaftlich ab Losgröße 1, ideal für Prototypen, Kleinserien und Ersatzteile
- Änderungen kosten nur einen neuen Datensatz, keine neue Form
- Kurze Durchlaufzeiten: vom CAD-Modell zum Bauteil in Tagen statt Wochen
Wo klassische Verfahren im Vorteil bleiben: Bei einfachen Geometrien in hohen Stückzahlen sind Fräsen und Gießen oft wirtschaftlicher. Genau deshalb beraten wir bei FKM verfahrensoffen – entscheidend ist das beste Verfahren für Ihr Bauteil.
Typische Anwendungen
- Luft- und Raumfahrt: Leichtbau-Strukturbauteile, Treibstoffdüsen, Halterungen
- Werkzeugbau: Werkzeugeinsätze mit konturnaher Kühlung – kürzere Zykluszeiten, bessere Bauteilqualität
- Maschinenbau: Funktionsbauteile, Greifer, Sonderkomponenten in Kleinserie
- Medizintechnik: patientenindividuelle Implantate und Instrumente aus Titan oder Cobalt-Chrom
- Automotive: Prototypen, Motorsport-Komponenten, Ersatzteile on demand
Bei FKM fertigen wir im Metallbereich bis zu 2.000 Teile pro Monat in Serie – zertifiziert nach ISO 9001, ISO 14001 und IATF 16949, mit Inhouse-Messtechnik und lückenloser Seriendokumentation.
Wir beantworten Ihre Fragen
Hier finden Sie Antworten auf die wichtigsten Fragen rund um das Thema LPBF.
Ja. LPBF (Laser Powder Bed Fusion) ist der normgerechte Oberbegriff nach ISO/ASTM 52900, SLM (Selektives Laserschmelzen) der im deutschsprachigen Raum verbreitete Name für dasselbe Verfahren.
Typische Toleranzen liegen bei ±0,1–0,2 % der Bauteilgröße (mindestens ±0,1 mm). Funktionsflächen mit engeren Toleranzen werden nachbearbeitet – bei FKM inhouse durch Zerspanung.
Bei FKM fertigen wir Metallbauteile bis zu einer Größe von 400 × 400 × 310 mm.
Ja. LPBF-Bauteile erreichen eine Dichte von über 99,5 % und mechanische Eigenschaften auf Guss-Niveau, in vielen Fällen darüber. Durch Wärmebehandlung lassen sich die Eigenschaften gezielt einstellen.
Ja. Mit reproduzierbaren, dokumentierten Prozessen fertigt FKM Metallbauteile in Serie – bis zu 2.000 Teile pro Monat, zertifiziert nach IATF 16949 für Automotive-Anforderungen.
FKM ist Ihr High-End 3D-Druckdienstleister
für einbaufertige Teile aus Kunststoffen, gefüllten Polymeren oder Metall.
Von der Werkstoffberatung, über Konstruktionsoptimierungen, bis hin zu gemeinsamem Co-Engineering im Projekt sind wir für unsere Kunden Experte und Partner für knifflige Aufgaben. Mit unserem After-Print-Komplettservice aus Prüftechnik mit IATF-Zertifizierung und einem Spektrum an Oberflächentechnik mit verschiedensten Finishing-Verfahren, bieten wir seit fast 30 Jahren 3D-Druckservice als Komplettlösung – aus einer Hand, mit viel Verstand.