Ein LPBF-Drucker in Aktion

Das Laser Power Bed Fusion (LPBF)-Verfahren

Wie ein Laser Kunstwerke erschafft

Unter den Begriff 3D Druck (Additive Fertigung) kann man eine Vielzahl von verschiedenen Verfahren gliedern. Grob unterscheidet man hier zwischen Kunststoff- und Metalldruckanlagen.

Unsere Expertise innerhalb des 3D Drucks liegt im Metall Bereich, im sogenannten Laser Power Bed Fusion (LPBF)-Verfahren. Dieses Verfahren erzeugt die qualitativ hochwertigsten Bauteile in Bezug auf mechanische Kennwerte und Detailierungsgrad.

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Besonderheiten im Fertigungsverfahren:

Beim LPBF Verfahren wird immer (basierend auf einer digitalen 3D-CAD-Datei) ein 3D-Objekt für den eigentlichen Druck vorbereitet. Dafür sind folgende Schritte notwendig:

  • Konstruktion von notwendigen Stützstrukturen (Supports) an das 3D-Objekt
  • Finden und auswählen der passenden Belichtungsstrategie für das zu bauende Objekt
  • Slicing des 3D-Modell in viele kleine Schichten (i.d.R. 20µm, 40µm, 60µm oder 80µm dick)

Nach der zum Teil sehr aufwendigen und komplexen Datenaufbereitung erfolgt die Übertragung der Daten auf die Maschine (Drucker), wo nun das Bauteil gebaut bzw. gedruckt wird. Weitere Arbeitsschritte sind:

  • Rüsten der Maschine: Montage einer Bauplattform, Beschichterklinge, etc.
  • Fluten der Maschine mittels Argon (Schutzgas), um eine Oxidation mit dem Luftsauerstoff zu verhindern
  • Auftragen der ersten Schicht Pulver (first Layer) mittels eines Recoaters
  • Laser belichtet bzw. schmilzt (nach den vorher festgelegten Belichtungsparametern) nun die erste Schicht Metallpulver auf. Der Laserstrahl folgt hierbei exakt den vorher eingestellten Richtungsanweisungen
  • Durch ein Absenken der Bauplattform in der gewünschten Schichtdicke wiederholt sich nun der Vorgang aus Beschichten, Belichten und Absenken der Bauplattform so lange bis das Bauteil komplett gebaut ist

Schritte im Video:

In diesem Video wird eine Schicht Pulver mit dem Laserstrahl belichtet. Dabei schmilzt das Pulver gezielt auf.
Abrüsten des Baujobs durch Pinsel bzw. Pulversauger
Nachbearbeitung: Trennen der Bauteile von der Bauplattform, Entfernen u. U. notwendiger Stützstrukturen (Supports) und Oberflächenaufbereitung, z. B. mittels Trowalisieren/Gleitschleifen