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3D-Druck Metalle

Konstruktions­empfehlungen für das Laser­schmelzen mit Metallen

Verbindungen, Stufen, Toleranzen, Potenziale für Kosteneinsparungen

Abmessungen für Metall-Bauteile

Bis zu 400 x 400 x 360 mm bzw. 400 x 800 x 500 mm (Aluminium) große Metallelemente können in einem Arbeitsgang gefertigt werden.

Aus Gründen der Kostenoptimierung können beim Laserschmelzen massive Bauteile je nach Geometrie auf Wandstärke (ausgehöhlt) gebaut werden:

  • Die Mindestwandstärke beträgt 0,5 mm bei Aluminium.
  • Bei den Materialien Edelstahl, Inconel und Werzeugstahl hingegen nur min. 0,25 mm.


Maß- und Formtoleranzen sind geometrieabhängig. Die Fertigung erfolgt in der Regel nach Allgemeintoleranz DIN ISO 2768-m.

Passmaße und Gewinde sollten in jedem Fall durch eine spanende Endbearbeitung hergestellt werden. Das Aufmaß für eine spanende Endbearbeitung muss mindestens 0,5 mm (abhängig von der Geometrie auch höher) betragen.

Sprechen Sie diese Anwendungsbeispiele mit uns durch. Wir beraten sie hierzu gerne.

Konstruktions­empfehlungen

Supportfreier Aufbau
Im Metallbereich muss jedes Bauteil auf der Grundplatte fixiert sein. Diese Fixierung wird auch als Support bezeichnet und dient sowohl der Wärmeableitung als auch der mechanischen Stabilisierung.

Des Weiteren wird Stützgeometrie an Stellen benötigt, an denen eine Kontur nicht auf einer vorherigen Kontur (also ins lose Pulverbett) aufgeschmolzen wird oder der zu belichtende Bereich sehr stark (>45° oder Radius >3mm) von der vorherigen Schicht abweicht. Die Supportstruktur ist in den meisten Fällen eine wabenförmige Struktur mit kleinstmöglicher Wandstärke, die sich im äußeren Bauteilbereich leicht von Hand entfernen lässt.

Wie unterschiedlich sich ein Bauteil in diesem Prozess aufbauen lässt und welche Auswirkungen die Aufbaurichtung haben kann, zeigen die Anschauungsbilder.

Das Bauteil (grün markiert) wurde einmal für den Prozess optimal ausgerichtet (linke Darstellung) und einmal prozessungünstig (rechte Darstellung, gedreht um 90°). „Grau“ markiert den benötigten Support.

Günstige Baulage
Ungünstige Baulage

Hybridbauweise
Bei der Verwendung der Hybridbauweise wird das zu fertigende Teil in einen Unterbau (Hybridteil) und das eigentliche SLM-Teil zerlegt.
Für Werkzeugstahl 1.2709 eignen sich die nachfolgend aufgelisteten Werkstoffe als Grundmaterial für den Unterbau (Hybridteil):

  • 1.1730 nicht vergüten oder härten!
  • 1.2311 nicht vergüten oder härten!
  • 1.2312 nicht vergüten oder härten!
  • 1.2343 härten und 3x anlassen
  • 1.2709 auslagern nach dem Laserschmelzen

Sollen davon abweichend andere Materialien als Unterbau verwendet werden, kann es zu Spannungsrissen bzw. Ablösung des SLM-Teils vom Hybridteil kommen. Die Verwendung solcher Materialien bedarf einer vorherigen technischen Klärung durch FKM.

„FKM empfiehlt, den Werkstoff 1.2709 zu verwenden.“

Vielfalt. 6 Metalle.

Welche materialbedingten Anwendervorteile sind gefordert? Zugfestigkeit, Bruchsicherheit, Temperaturbeständigkeit, Biegeflexibilität und Leichtigkeit?

FKM hält für jeden Anspruch den passenden Werkstoff bereit. Nutzen Sie einfach unsere Erfahrung – gemeinsam finden wir den passenden Werkstoff für Ihre Anwendung.

Übersicht

Metalle

Unser umfassendes Portfolio an hochentwickelten Metallwerkstoffen hat sich in der täglichen Praxis bewährt. Die modernen Metallpulver sichern die gewünschten Produkteigenschaften und machen die Reproduktionen zuverlässig wiederholbar.

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