Was ist LPBF?
Auf das LPBF-Verfahren basierend wurden seitdem von verschiedenen Unternehmen eine Reihe an Maschinen und Anlagen für den 3D-Druck von Metallen entwickelt – mit unterschiedlichen Namen für das gleiche Verfahrensprinzip. Unter anderem:
- Selective Laser Melting (SLM®): SLM Solutions Group AG, ReaLizer, DMG Mori
- Direct Metal Laser Sintering (DMLS): EOS
- LaserCUSING®: Concept Laser
- Laser Metal Fusion: Trumpf, Sisma3D
So funktioniert das LPBF-Verfahren
Beim LPBF – wie auch den anderen genannten Verfahren – funktioniert der Metalldruck durch das Schmelzen von Metallpulvern. Schicht für Schicht entsteht auf einer beweglichen Plattform in einem geschlossenen Bauraum das vorher via CAD festgelegte Objekt.
Wie jedes 3D-Druckverfahren beginnt die Konstruktion mit der Erstellung von der Druckdaten des gewünschten 3D-Objekts mithilfe einer CAD-Software. Anschließend wird das gewählte Metallpulver im Bauraum des 3D-Druckers in sehr dünner Schichtstärke auf eine bewegliche Bauplattform aufgetragen. Ein Laserstrahl verschmilzt das lose Metallpulver punktgenau entlang der vorher im CAD-Programm festgelegten Geometrie zu festen Strukturen. Die Bauplattform wird im Anschluss um eine Schichtstärke nach unten gefahren und eine neue Schicht Metallpulver aufgesprüht. Die Arbeitsschritte Pulver auftragen – verschmelzen – Plattform absenken werden wiederholt, bis das gewünschte Bauteil entstanden ist.
Materialien für das LPBF-Verfahren
Im Prinzip können bei LPBF-Verfahren jegliche Metalle und Metalllegierungen bearbeitet werden, insofern diese in Pulverform vorhanden sind. Metallische und legierte Materialien wie Edelstahl, Cobalt-Chrom (für die Zahnprothetik), Aluminium, Titan und Inconel werden am häufigsten für 3D-Drucke verwendet. Einige Edelmetalle (Gold, Platin, Silber) liegen ebenfalls in Pulverform vor, kommen bislang vor allem aber bei der Schmuckherstellung zum Einsatz.
Anwendungsbereiche des LPBF
Die Bereiche Luftfahrt, Automobil und Medizin (insbesondere Dentalmedizin) profitieren von dieser Technologie besonders. Denn: Geometrische Komplexität, die mit herkömmlichen Fertigungsmethoden nicht zu erreichen ist, ist bei gleichzeitiger Reduzierung des Endgewichts und der Anzahl der zu montierenden Einzelbauteile möglich. Gerade in der Luft- und Raumfahrt sowie dem Automotivbereich zählt jedes Gramm, das eingespart werden kann.