Verfahrensvorstellung Strahlschmelzen

Strahlschmelzen gehört zur Gruppe der generativen Fertigungsverfahren (auch bekannt unter Additive Manufacturing oder Rapid Prototyping). Bei diesen Verfahren entsteht das physische Objekt durch das Hinzufügen einzelner Volumenelemente. Ausgangsbasis für das Strahlschmelzen und alle anderen generativen Fertigungsverfahren ist ein 3D-CAD-Datensatz des herzustellenden Objektes. Dieser Datensatz wird mit Hilfe spezieller Software in einzelne Schichten zerlegt, welche beim Strahlschmelzen je nach Anforderung eine Stärke zwischen 20 und 100 µm aufweisen. In der Strahlschmelzanlage wird anschließend entsprechend der eingestellten Schichtstärke metallisches Pulver auf eine metallische Bauplattform aufgebracht. Anschießend wird mit Hilfe eines Laser- oder Elektronenstrahls die Schichtgeometrie aufgeschmolzen. Im nächsten Schritt wird die Bauplattform um die entsprechende Schichtstärke abgesenkt und neues Pulver auf die zuvor aufgeschmolzene und erstarrte Schicht aufgetragen. Nun wird die nächste Schicht aufgeschmolzen, welche gleichzeitig eine Verbindung mit der zuvor aufgeschmolzenen Schicht eingeht. Diese Prozesse wiederholen sich nun solange bis die letzte Schicht aufgeschmolzen wurde. Auf diese Weise entsteht Schicht für Schicht ein dreidimensionales Objekt. Das Pulvermaterial wird dabei lokal vollständig aufgeschmolzen und erstarrt anschließend zu einem 99,5 - 100 % dichten Gefüge. Beim Strahlschmelzen werden Serienmaterialien verarbeitet. Dazu zählen verschiedene Edel- und Werkzeugstähle, Aluminium- und Titanlegierungen, Kobalt-Chrom-Legierungen sowie hochtemperaturfeste Nickel-Basis-Legierungen (Inconel).

Vorteile des Verfahrens

Time to Product

• direkter, einstufiger, werkzeugloser Fertigungsprozess
• keine AV / Technologieplanung / NC- Programmierung
• Rapid Prototyping & Manufacturing

Gestaltfreiheit

• beliebig komplexe Geometrien
• Hinterschneidungen
• Innengeometrien, Hohlräume
• filigrane Strukturen
• spanend/ umformend/ gießtechnisch nicht herstellbare Geometrien

Leichtbau/ Bionik

• Hohl- / Fachwerkstrukturen
• 100 % topologieoptimierte Bauteilstrukturen
• bionische Strukturen ohne fertigungstechnische Kompromisse
• gradierte Porenstrukturen

Werkstoffvielfalt

• Werkzeugstahl
• Edelstahl
• Titan
• Aluminium
• Nickel-Basis-Legierung
• Kobalt-Chrom
• Entwicklung weiterer Werkstoffsysteme nach Kundenanforderung