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SLS Druck
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Beschreibung
Der SLS-Druck, auch bekannt als Selective Laser Sintering, ist ein 3D-Druckverfahren, bei dem pulverförmige Materialien Schicht für Schicht mithilfe eines Laserstrahls zu einem festen Teil aufgebaut werden. Das Verfahren wurde Anfang der 1980er Jahre entwickelt und hat seitdem eine wichtige Rolle in der industriellen Fertigung von Prototypen und Kleinserien gespielt.
Das SLS-Verfahren beginnt damit, dass eine Schicht aus pulverförmigem Material in die Druckkammer gelegt wird. Ein Laserstrahl scannt dann die Oberfläche der Schicht und erhitzt das Pulver punktgenau an den Stellen, an denen das Teil formuliert werden soll. Das erhitzte Pulver schmilzt nicht vollständig, sondern verschweißt lediglich die Partikel miteinander, was zu einer festen Struktur führt.
Nachdem die erste Schicht aufgebaut wurde, wird eine neue Schicht aus pulverförmigem Material aufgelegt und der Prozess wiederholt. Dieser Vorgang wird Schicht für Schicht wiederholt, bis das gesamte Teil aufgebaut ist.
Einer der Vorteile des SLS-Drucks ist die gleichmäßige Oberfläche. Da keine Stützstruktur erforderlich ist, bleiben hiervon keine Unreinheiten zurück. Zudem sind die Schichten kaum bis gar nicht sichtbar, da beim Drucken keine Wulst entsteht, wie beim FDM-Druck.
Ein weiterer Vorteil ist die hohe Genauigkeit und die Möglichkeit komplexe geometrische Formen herzustellen, da die Schichten so dünn sind und der Laserstrahl sehr präzise arbeitet. Es ermöglicht auch das Drucken von Teilen mit überlappenden Strukturen und Hohlräumen, was für den Einsatz in der Medizintechnik und der Luft- und Raumfahrt von großem Vorteil ist.
Insgesamt ist der SLS-Druck ein wichtiges und vielseitiges Verfahren in der 3D-Druckindustrie, das für die Fertigung von Prototypen und Kleinserien in einer Vielzahl von Branchen verwendet wird. Er ermöglicht die Herstellung von Teilen mit komplexen geometrischen Formen und überlappenden Strukturen. Obwohl er in der Regel teurer ist als der FDM-Druck und die Nachbearbeitung in der Regel mehr Aufwand erfordert, ist er aufgrund seiner Genauigkeit und Materialvielfalt eine wertvolle Technologie für die industrielle Fertigung.
Materialien
In unserem Fokus auf SLS-Drucktechnologien legen wir besonderen Wert auf die Verwendung von hochwertigen Materialien. Deshalb setzen wir ausschließlich auf die erstklassigen Pulver von Formlabs, einem renommierten Hersteller in der 3D-Druckbranche. Die Qualität des Ausgangsmaterials spielt eine entscheidende Rolle für das Endergebnis. Daher haben wir uns für Formlabs entschieden, deren Materialien sich durch hervorragende Verarbeitungseigenschaften und konstante Ergebnisse auszeichnen.
Eine kompakte und detailliertere Übersicht über unsere Materialien und die zugehörigen Datenblätter finden Sie hier.
ABS
ABS-Filament ist ein starkes, hitzebeständiges Material für den 3D-Druck, ideal für langlebige und mechanisch belastbare Objekte. Es ist in der Industrie beliebt für die Herstellung von funktionellen Prototypen, Spielzeug und Automobilteilen. ABS zeichnet sich durch gute Bearbeitbarkeit und Flexibilität bei gleichzeitiger hoher Festigkeit aus.Druckverfahren: FDM-Druck
ASA
ASA-Filament (Acrylester-Styrol-Acrylnitril) ist ein thermoplastisches Material, das oft im 3D-Druck verwendet wird. Es ähnelt ABS, bietet jedoch verbesserte Witterungsbeständigkeit und UV-Stabilität. Dies macht es ideal für Außenanwendungen, wo es seine Farbe und mechanischen Eigenschaften über längere Zeit behält. ASA ist bekannt für seine hohe Festigkeit, Haltbarkeit und gute Beständigkeit gegenüber Umwelteinflüssen. Es wird häufig in der Automobilindustrie, im Bauwesen und für Outdoor-Sportgeräte verwendet. ASA kombiniert eine gute Oberflächenqualität mit einer einfachen Verarbeitbarkeit, was es zu einer beliebten Wahl für anspruchsvolle Anwendungen macht.Druckverfahren: FDM-Druck
PLA
PLA-Filament (Polylactid oder Polymilchsäure) ist ein biologisch abbaubares und umweltfreundliches 3D-Druckmaterial, das aus nachwachsenden Ressourcen wie Maisstärke oder Zuckerrohr hergestellt wird. Es ist bekannt für seine leichte Verarbeitbarkeit und geringe Schrumpfung beim Abkühlen, wodurch das Risiko von Verformungen minimiert wird. PLA ist nicht besonders hitzebeständig, bietet jedoch eine ausgezeichnete Oberflächenqualität und Detailgenauigkeit. Seine einfache Verarbeitung bei niedrigeren Temperaturen macht es zu einer beliebten Wahl für Desktop-3D-Drucker. PLA wird häufig für Prototypen, Bildungsprojekte, Haushaltsartikel und Kunstprojekte eingesetzt, besonders wenn ein umweltfreundliches Material gewünscht ist.Druckverfahren: FDM-Druck
PLA Plus
PLA Plus ist eine erweiterte Version des herkömmlichen PLA-Filaments, das im 3D-Druck verwendet wird. Es behält die umweltfreundlichen Eigenschaften von Standard-PLA bei, bietet jedoch verbesserte mechanische Eigenschaften. PLA Plus ist bekannt für seine höhere Festigkeit und Zähigkeit, was es robuster und widerstandsfähiger gegenüber physischen Beanspruchungen macht. Es bietet eine bessere Schlagfestigkeit und eine geringere Neigung zu Rissen und Brüchen im Vergleich zu normalem PLA. Aufgrund dieser Eigenschaften eignet sich PLA Plus besonders für Anwendungen, bei denen eine höhere Festigkeit und Haltbarkeit erforderlich sind, ohne auf die einfache Handhabung und Umweltverträglichkeit von PLA zu verzichten. PLA Plus kombiniert somit die Benutzerfreundlichkeit von PLA mit verbesserten physikalischen Eigenschaften, was es zu einer vielseitigen Wahl für fortgeschrittene 3D-Druckprojekte macht.Druckverfahren: FDM-Druck
GreenTEC Pro
GreenTEC Pro ist ein umweltfreundliches, biobasiertes 3D-Druckmaterial, das für seine hohe Festigkeit und Temperaturbeständigkeit bekannt ist. Es eignet sich besonders für anspruchsvolle Anwendungen in Bereichen wie der Automobilindustrie oder dem Maschinenbau. GreenTEC Pro kombiniert Nachhaltigkeit mit technischer Leistungsfähigkeit und bietet eine gute Oberflächenqualität und Detailgenauigkeit, ideal für professionelle und langlebige Konsumgüter.Druckverfahren: FDM-Druck
PETG
PETG (Polyethylenterephthalat Glykol-modifiziert) ist ein vielseitiges und robustes 3D-Druckmaterial, das sich durch eine Kombination aus Klarheit, Festigkeit und Flexibilität auszeichnet. Es ist widerstandsfähiger gegenüber Chemikalien und besitzt eine höhere Temperaturbeständigkeit als PLA, was es für eine breite Palette von Anwendungen geeignet macht. PETG verbindet die einfache Verarbeitbarkeit und Umweltfreundlichkeit von PLA mit der Festigkeit und Zähigkeit von ABS, ohne die für ABS typischen Herausforderungen wie starkes Schrumpfen oder Geruchsentwicklung. Dieses Filament ist ideal für Objekte, die Klarheit und Glanz erfordern, sowie für Anwendungen, die eine höhere Belastbarkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Umwelteinflüsse verlangen. PETG wird häufig in der Herstellung von Haushaltsgegenständen, Behältern, mechanischen Teilen und in der Verpackungsindustrie eingesetzt. Es ist auch eine beliebte Wahl für funktionelle Prototypen und Endverbraucherprodukte, die eine Kombination aus Ästhetik und Leistung benötigen.Druckverfahren: FDM-Druck
PCTG
PCTG (Polyzyklisches Trimethylenglykol) ist ein fortschrittliches 3D-Druckmaterial, das sich durch hohe Zähigkeit, Klarheit und chemische Beständigkeit auszeichnet. Es ist eine Variante des PETG, bietet aber verbesserte Eigenschaften wie eine noch höhere Schlagfestigkeit und Temperaturbeständigkeit. Diese Merkmale machen PCTG besonders geeignet für Anwendungen, die eine außergewöhnliche Haltbarkeit und Leistung erfordern. Aufgrund seiner Robustheit und Widerstandsfähigkeit gegenüber Umwelteinflüssen und Chemikalien wird PCTG häufig in der Industrie für funktionelle Teile, in der Medizintechnik, sowie für robuste Verbrauchsgüter und Verpackungsmaterialien verwendet. Es ist eine ausgezeichnete Wahl für anspruchsvolle Anwendungen, die sowohl ästhetische als auch funktionale Qualitäten erfordern.Druckverfahren: FDM-Druck
PA12
PA12, bekannt als Polyamid 12 oder Nylon 12, ist ein hochleistungsfähiges 3D-Druckmaterial, das für seine ausgezeichnete Festigkeit, Beständigkeit und Langlebigkeit bekannt ist. Es zeichnet sich durch eine hohe Abriebfestigkeit, geringe Feuchtigkeitsaufnahme und gute chemische Beständigkeit aus, was es ideal für anspruchsvolle industrielle Anwendungen macht. Die Eigenschaften von PA12 umfassen eine hohe Schlagzähigkeit und Flexibilität, was es für bewegliche Teile oder belastete Komponenten geeignet macht. Es behält seine mechanischen Eigenschaften über einen breiten Temperaturbereich bei, was es für Anwendungen in extremen Umgebungen nützlich macht. PA12 wird häufig in der Automobilindustrie, im Maschinenbau, in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Medizintechnik eingesetzt. Es ist ideal für funktionale Prototypen, Endteile, Werkzeuge und Bauteile, die einer hohen mechanischen Belastung ausgesetzt sind. Aufgrund seiner Vielseitigkeit und Zuverlässigkeit ist PA12 eine bevorzugte Wahl für Ingenieure und Designer, die hochwertige, langlebige Teile benötigen.Druckverfahren: SLS-Druck
TPU
TPU (Thermoplastisches Polyurethan) ist ein flexibles, elastisches Material, das häufig im 3D-Druck verwendet wird. Es zeichnet sich durch seine außergewöhnliche Dehnbarkeit, Haltbarkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Abrieb, Öle und Fette aus. TPU kombiniert die Eigenschaften von Gummi mit der Verarbeitbarkeit von Kunststoffen, was es ideal für eine Vielzahl von Anwendungen macht. Das Material ist besonders beliebt für die Herstellung von Objekten, die Flexibilität und Elastizität erfordern, wie zum Beispiel Schuhsohlen, Dichtungen, flexible Schläuche oder Schutzhüllen. TPU-Drucke können extremen Biegungen und Dehnungen standhalten, ohne ihre Form zu verlieren, was sie für Anwendungen nützlich macht, die eine hohe Verschleißfestigkeit erfordern. Aufgrund seiner Vielseitigkeit und Robustheit wird TPU in Branchen wie der Automobilindustrie, Medizintechnik und im Sportgerätebereich eingesetzt. Seine Anpassungsfähigkeit macht es zu einer beliebten Wahl für kundenspezifische Lösungen und Prototyping, wo einzigartige Eigenschaften wie Flexibilität und Haltbarkeit gefragt sind.Druckverfahren: SLS-Druck
Harz
Standardharz, das im Stereolithografie (SLA)-Druck verwendet wird, ist ein vielseitiges und weit verbreitetes 3D-Druckmaterial. Es wird durch Lichtaushärtung flüssiger Photopolymerharze mittels eines UV-Lasers oder einer anderen Lichtquelle gehärtet. Dieses Harz ist bekannt für seine hohe Detailgenauigkeit und glatte Oberflächenbeschaffenheit, was es ideal für Prototypen, Kunstobjekte und Modelle macht. Standardharze im SLA-Druck bieten eine gute Balance zwischen Festigkeit und Flexibilität, wodurch sie sich für eine breite Palette von Anwendungen eignen. Sie sind jedoch weniger widerstandsfähig gegenüber langfristiger UV-Exposition und chemischen Einflüssen als andere, spezialisierte Harze. Durch ihre Fähigkeit, feine Details und komplexe Strukturen genau zu reproduzieren, sind Standardharze besonders beliebt in der Schmuckherstellung, im Dentalbereich, in der Architekturmodellierung und in der Kunst. Sie sind jedoch weniger geeignet für funktionale Teile, die hohe mechanische Belastungen oder extreme Umgebungsbedingungen erfordern.Druckverfahren: SLA-Druck
Tough 2000
Tough 2000 ist ein spezialisiertes Harz für den 3D-Druck, das für seine hohe Zähigkeit und Robustheit bekannt ist. Es ist ein Teil der Tough- und Durable-Harzfamilie, die speziell für Anwendungen entwickelt wurde, bei denen eine hohe Schlagfestigkeit und Haltbarkeit erforderlich sind. Tough 2000 bietet eine verbesserte Festigkeit und Flexibilität, wodurch es sich besonders für die Herstellung von robusten, funktionalen Prototypen und belastbaren Bauteilen eignet. Dieses Harz ist ideal für Teile, die wiederholten Belastungen und Stößen standhalten müssen, wie z.B. Schnappverbindungen, Montagewerkzeuge und Gehäuse. Es behält seine Form unter mechanischer Belastung und kehrt nach einer Verformung in seine ursprüngliche Form zurück, was es zu einer hervorragenden Wahl für Teile mit hoher Funktionalität macht. Tough 2000 ist bekannt für seine hohe Dimensionsstabilität und Präzision, was es für Ingenieure und Produktdesigner attraktiv macht, die detaillierte und maßhaltige Teile benötigen. Es bietet eine gute Kombination aus Festigkeit und Ästhetik, wodurch es auch für Endprodukte verwendet werden kann, die eine hohe ästhetische Qualität erfordern.Druckverfahren: SLA-Druck
Designrichtlinien
Der Selektive Lasersintern (SLS)-Druck ist ein fortschrittliches Fertigungsverfahren, das zur Erstellung von Prototypen und Endprodukten in verschiedenen Branchen verwendet wird. Hier sind einige grundlegende Designrichtlinien, die beim Entwerfen von Teilen für den SLS-Druck zu berücksichtigen sind, um die bestmöglichen Ergebnisse zu erzielen:
1. Mindestwandstärken
- Berücksichtigen Sie die Mindestwandstärke, die für das SLS-Verfahren erforderlich ist, um sicherzustellen, dass Ihr Teil erfolgreich gedruckt werden kann. Eine typische Mindestwandstärke liegt zwischen 0,8 mm und 2 mm, kann aber je nach Größe der Fläche variieren.
2. Vermeidung von Verzug
- Entwerfen Sie die Teile so, dass sie eine gleichmäßige Dicke aufweisen, um Verzerrungen und Verwerfungen zu vermeiden. Große, flache Flächen sind besonders anfällig für Verzug.
3. Unterstützungsstrukturen
- Im Gegensatz zu anderen 3D-Druckverfahren benötigen SLS-gedruckte Teile normalerweise keine Unterstützungsstrukturen, da das nicht verschmolzene Pulver das Teil während des Druckvorgangs stützt. Dies ermöglicht komplexe Geometrien ohne zusätzliche Strukturen.
4. Hohlraumgestaltung
- Bei der Gestaltung von Hohlräumen sollten Sie Entlüftungslöcher vorsehen, damit das nicht verschmolzene Pulver nach dem Druck entfernt werden kann. Diese Löcher sollten mindestens 4 mm im Durchmesser sein, um eine effiziente Reinigung zu gewährleisten und nicht verwinkelt sein. Größere Löcher gewähren eine bessere und sauberere Reinigung.
5. Ecken und Kanten
- Abrunden von Ecken und Kanten kann dazu beitragen, Spannungen im Teil zu reduzieren und die strukturelle Integrität zu verbessern. Runde Übergänge sind auch aus ästhetischer Sicht vorteilhaft.
6. Toleranzen
- Berücksichtigen Sie die Toleranzen des SLS-Druckprozesses. Die Toleranzen beim SLS-Druck betragen ±0,3% (mit einem Minimum von ±0,3 mm), können jedoch je nach Material und Teilgröße variieren.
7. Iteratives Design
- Nutzen Sie die Vorteile des schnellen Prototypings mit SLS, um iteratives Design zu betreiben. Testen Sie Prototypen, um Designschwächen frühzeitig zu erkennen und anzupassen.
Diese Richtlinien sollen als Ausgangspunkt dienen. Für optimale Ergebnisse ist es wichtig, sich mit den spezifischen Anforderungen des verwendeten SLS-Druckers und Materials vertraut zu machen.
Druckeinstellungen
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