Woher die Grenze kommt
Beim schichtweisen Aufbau in der additiven Fertigung wird jede neue Schicht auf der vorherigen aufgebaut. Liegt eine Fläche zu flach zur Horizontalen, hat die neue Schicht an dieser Stelle keinen ausreichenden Unterbau – das Material sackt durch oder verzieht sich. Als grober Richtwert gilt in vielen Pulverbettverfahren ein kritischer Winkel von rund 45 Grad: Flächen, die flacher als 45 Grad zur Horizontalen liegen, benötigen in der Regel Stützstruktur.
Dieser Wert ist jedoch kein Naturgesetz, sondern eine Erfahrungsgröße, die je nach Werkstoff, Schichtstärke und Bauteilgröße variiert. Bei Pulverbettverfahren mit ungeschmolzenem Pulver als natürlicher Stützung (z. B. SLS, MJF) sind deutlich flachere Winkel möglich als beim Metall-Laserstrahlschmelzen (SLM), wo ungesinterte Bereiche keinen Halt bieten.
Warum der Überhangwinkel wirtschaftlich relevant ist
Jede zusätzliche Stützstruktur kostet nicht nur Material und Bauzeit, sondern vor allem Nachbearbeitungsaufwand beim Entfernen – und hinterlässt an der Kontaktfläche meist eine sichtbare, rauere Oberfläche. Wer Überhangwinkel bereits in der Konstruktionsphase berücksichtigt, reduziert Stützstrukturbedarf und damit Kosten und Durchlaufzeit deutlich.
- Kritische Flächen, wo möglich, steiler als 45 Grad orientieren oder die Bauteilausrichtung entsprechend anpassen
- Funktionsflächen mit hohen Anforderungen an die Oberflächengüte nicht auf stützstrukturbedürftige Seiten legen
- Selbsttragende Geometrien (z. B. Fasen statt scharfer Überhänge) nutzen, um Stützstruktur zu vermeiden
→ Know-How: Konstruktionsempfehlungen