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TECHNOLOGIE

SELEKTIVES-LASERSCHMELZEN
METALL 3D-DRUCK

Das Selektive Laserschmelzen (SLM) ist ein Verfahren, bei dem die Erzeugung von Metallbauteilen durch das schichtweise Verschmelzen pulverförmiger Metalle mittels eines Laserstrahls geschieht. So lassen sich in kürzester Zeit Bauteile aus Aluminium, Edelstahl, Inconel und weiteren Materialien für Prototypen bis hin zu Serienteilen mit Industriestandard herstellen.

Die PARARE GmbH ist Dienstleister mit eigener Fertigung und Beratung im Bereich der additiven Metallverarbeitung. Mit neusten Mehrlaseranlagen fertigen wir tagtäglich hochinnovative Bauteile mit generischem Design für unterschiedlichste Branchen. Wir unterstützen hierbei von der Bauteilanalyse, über Produktdesign bis hin zur Schulung der Entwickler und Konstrukteure.

TECHNOLOGIE

Das Verfahren im Detail

Das Selektive Laserschmelzen (SLM) ist ein additives Fertigungsverfahren. Damit ist die form- und werkzeuglose Herstellung von Bauteilen aus Metallpulver möglich. Das Verfahren wird auch als SLM (Selective Laser Melting) oder Metall 3D-Druck bezeichnet. Eine Besonderheit des Verfahrens liegt darin, dass es nicht an konventionelle Fertigungsrichtlinien gebunden ist.

Schicht um Schicht wird aus Metallpulver das zu fertigende Bauteil aufgebaut. Dies erfolgt mit Hilfe eines Lasers durch Mikroschweißprozesse. Das daraus entstandene Bauteil ist mechanisch voll belastbar und physikalisch dicht.
Basis des Aufbaus des Werkstücks durch den Laser aus einem Pulverbett ist der Bauplan in Form eines CAD-Modells. Gemäß dieser Daten schmlizt der Laser das Pulver punktgenau auf.

Als Pulver kommen verschiedenste Materialien in Frage – z.B. Stahl, Aluminium oder Titan. Das fertige Metallteil besitzt dieselben Eigenschaften wie das Ausgangsmaterial.

Allgemeine Daten:

  • Wanddicken ab 0,3 mm
  • Schichtdicke 20 μm – 100 μm
  • Oberflächenrauheit RZ 15 – 50 μm
  • Härte bis 52 HRC (Härteprozess)
  • Bauraumgröße: 280 × 280 × 350 mm

Genauigkeiten:

  • Die Genauigkeiten liegen, in Abhängigkeit zur Bauteilgröße und Geometrie, zwischen +/ 0,1% und +/- 0,2%.
  • Gewinde, Passungen und Funktionsflächen werden in der Regel mechanisch nachbearbeitet.

 

 

 

 

Metalle

Materialien & mechanische
Eigenschaften

MaterialZugfestigkeit Rm [Mpa]Dehngrenze Rp0,2 [MPa]Bruchdehnung A [%]EigenschaftenAnwendungen
Aluminium
AlSi10Mg
+/- 397+/- 227+/- 6Gute Festigkeit; Gute Verarbeitbarkeit, gute elektrische Leitfähigkeit, LeichtmetallAutomobilindustrie; Anlagen- und Maschinenbau; Druckgussbauteile; Motorsport
Aluminium
AlSi9Cu3
+/- 385+/- 200+/- 25Geringe Materialdichte
Hohe Wärmeleitfähigkeit
Gute Warmfestigkeit
Automobilindustrie; Anlagen- und Maschinenbau; Druckgussbauteile; Motorsport
Edelstahl 1.4404+/- 633+/- 520+/- 30Hohe Härte; Hohe Duktilität; Hohe Korrosionsbeständigkeit; Polierbar; Hohe VerschleißfestigkeitAutomobilindustrie; Lebensmittelindustrie; Chemisch-pharmazeutische Industrie; Öl- und Gasindustrie; Luft- und Raumfahrt
Inconel 625+/- 890+/- 620+/- 28Gute Verarbeitbarkeit; Hohe Korrosionsbeständigkeit; Hohe mechanische Eigenschaften bis 900°CMotorsport; Öl- und Gasindustrie; Luft- und Raumfahrt; Energie- und Prozesstechnik
Inconel 718+/- 995+/- 710+/- 24Gute Verarbeitbarkeit; Hohe Korrosionsbeständigkeit; Hohe mechanische Eigenschaften bis 700°CMotorsport; Öl- und Gasindustrie; Luft- und Raumfahrt; Energie- und Prozesstechnik
Werkzeugstahl
– 1.2709
+/- 1010+/- 840+/- 7Martensitaushärtender Werkzeugstahl; gute Zähigkeit, hohe Streck- und Zugfestigkeit; VerzugsarmLeichtmetall-Druckguss- und Kunststoff-Formen; Werkzeugbau; Anlagen- und Maschinenbau
Titan – TiAl6V4+/- 1250+/- 1120+/- 3Hohe Korrosionsbeständigkeit; Hohe mechanische Eigenschaften bei geringer Dichte;Motorsport; Luft- und Raumfahrt; Medizintechnik

FORTSCHRITT DURCH TECHNOLOGIE ...

Vorteile des industriellen 3D-Drucks


SCHNELL

Die direkte Fertigung auf CAD-Daten Basis ermöglicht Lieferzeiten ab 24 h.


VOLLWERTIG

Die Bauteile zeichnen sich durch hervorragende mechanische Eigenschaften aus.


SERIENMATERIAL

Wir verarbeiten Aluminium, Edelstahl, Inconel, Polyamid, Titan und Werkzeugstahl.


FLEXIBEL

Die Anwendungsgebiete reichen von Prototypen über Kleinserien bis zu Baugruppen und Ersatzteilen.


WIRTSCHAFTLICH

Top Preis-Leistung bei komplexen Bauteilen in kleineren Losgrößen.


NEUE MÖGLICHKEITEN

Simultane Fertigung unterschiedlicher Varianten.


slm280_kopie.jpg

IN-HOUSE UND PARTNER

SLM280 TWIN

Technische Spezifikationen

Bauraum:280 x 280 x 350 mm
Technologie:TWIN Laser (2 x400W)
Schichtdicken:20 – 100 µm
  • Verfügbare Materialien:
  • AlSi10Mg
  • AlSi9Cu3
  • 1.2709
  • 1.4404
  • 1.4828
  • Inconel 625
  • Inconel 718
  • TiAl6V4

 

FÜR EIN PERFEKTES ENDPRODUKT

NACHBEARBEITUNG
& FINISH

 
 
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Additiv hergestellte Metall-Bauteile sind absolut vollwertig und mechanisch belastbar. Daraus folgt, dass alle gängigen Verfahren zur Nachbearbeitung und des Oberflächenfinishings anwendbar sind.

Die PARARE GmbH kümmert sich gerne und kompetent um die Umsetzung.

TIPPS & FRAGEN FÜR EINE ERFOLGREICHE UMSETZUNG

TIPP - Stützstrukturen

Zur Ableitung der im Prozess entstehenden Wärme und zur Abstützung flacher Überhangsflächen sind Stützstrukturen notwendig. Diese werden nach dem Herstellungsprozess händisch oder durch spanende Fertigungsverfahren entfernt.

Werkstoffeigenschaften von SLM Bauteilen

  • sehr homogenes und feines Gefüge, kaum Poren, keine Lunkerbildung. Hoher Dichte von > 99,8 %
  • volle mechanische Belastbarkeit. Teils sogar signifikant höher als bei herkömmlichen Fertigungsverfahren (z.B. Guss).
  • Veränderung der Werkstoffeigenschaften durch thermische Nachbehandlungen möglich.

Wie setzt sich der Preis zusammen?

  • Das Bauteilvolumen und die Bauteilhöhe (Orientierung im Bauraum) haben den größten Einfluss auf die Herstellungszeit.
  • Die Herstellungsdauer teilt sich in Belichtungszeit und Beschichtungszeit (Pulverauftrag) auf (Beschichtungszeit unabhängig von der Anzahl der Bauteile, es wird immer der ganze Bauraum beschichtet)
  • Der Anteil der Materialkosten ist in der Regel < 10 %.

Welche Materialien lassen sich im SLM-Verfahren verarbeiten?

Schweißbarkeit der Materialien muss in Maschinenatmosphäre gegeben sein (Vorheiz-Temperatur bis 200°C, Argonumgebung)

Welche Bauteile eignen sich für den 3D-Metall Druck?

Auf Grund des schichtweisen Aufbaus gibt es neue Möglichkeiten Funktionen (Kühlkanäle etc.) direkt zu integrieren, sodass gänzlich neue Bauteile entstehen können.

TIPP – Schrift

Schriften können ausgespart werden, was auf Grund der weniger benötigten Schmelzzeit und der Materialeinssparung zur Verringerung der Kosten führt. Wird eine Schrift erhaben gefertigt, sind jedoch auch diese Mehrkosten vernachlässigbar
 gering.

Was zeichnet den Ausgangswerkstoff (Pulver) aus?

  • Herstellung: meist Verdüsungsprozess
  • Korngrößenverteilung von 15-63 μm
  • Hohe Fließfähigkeit durch sehr runde Partikel
  • Viel Know-How im Bereich Pulverhandling notwendig

Kontakt

Lassen Sie uns persönlich sprechen.

Kontaktdaten

Parare GmbH
Maybachstr. 7
72636 Frickenhausen

+(0)49 7022/20981-0

info@parare.de

Fax 07022 / 20981-81

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