Rapid Prototyping - Stahl, Titan, Alu, Edelmetall....

Hallo zusammen,

Laser Sintern
Die Herstellung von Metallprototypen mittels Laserssintern im Bereich von Funktionsteilen ist eine wirtschaftliche Alternative zu den bisher verwendeten Fertigungsverfahren.

Die Anlage erstellt das gewünschte Bauteil, indem diese pulverförmiges Material, Schicht für Schicht, mit einem Laserstrahl aufschmilzt und verbindet. Das einzige was benötigt wird sind 3D-CAD-Daten. Dieses Verfahren eignet sich besonders für Werkstücke mit komplexer Geometrie.

Für Fragen zu Werkstoffen oder der Technologie stehe ich gerne zur Verfügung.

Freundlichst

Philippe Sandmeier

Mit welcher Genauigkeit ist Lasesintern bei Ihnen machbar und wie ist die Oberflächenbeschaffenheit? Werden auch Werkzeugstähle verarbeitet?

Hallo Community,

das Lasersintern in Edelmetalllegierungen hat natürlich einige Vorteile.
Leider aber zu viele Nachteile für die Schmuckindustrie.

Egal mit welcher Auflösung gebaut wird, haben wir ein System, dass mit Stützkonstruktionen arbeitet.
D.h. es können nicht alle Geometrien Goldschmiedisch verwirklicht werden.

Im Moment werden, meines Erachtens, egal in welchem Verfahren, zu viele Stützen verbaut.
Diese müssen Aufwändig, soweit überhaupt möglich, entfernt werden.
Dass bedeutet natürlich einen hohen, und möglicherweise ungenauen Arbeitsaufwand.

Desweiteren bieten die Lasersintern-Firmen im Moment meines Wissens nur Unedelmetalllegierungen an.

Auf die Preise für Edelmetalllegierungen bin ich gespannt.
Hinzu kommt die erforderlich Menge der zu verarbeitenden Legierung.

Wenn für jede Legierung 1 oder 2 Kilogramm Basispulver verwandt wird,
kann sich das System nicht rechnen.

Mir ist aufgefallen, dass sowohl die Maße, als auch die Oberflächen unbefriedigend ausfallen. Ein vom Fraunhoferinstitut in Aachen gefertigtes Schaltrad für einen seltenen Chronographen, ließ sich aus diesem Grund nicht verwenden. Schade. So haben wir das fehlende Teil des defekten Originalteiles, dann mittels einer Auftragsschweißung mit dem Laser nachmodelliert und entsprchend nachbearbeitet, dieses Mal mit einem guten Ergebnis.

Von BeGo habe ich ein Teil in der Hand gehabt, welches ebenfalls pulvermetallurgisch mit dem Laser generativ hergestellt worden ist. Vom Hocker hat mich das nicht gerissen. Und über den Preis war denn überhaupt keine Aussage zu bekommen. Das Uhrenteil aus Aachen hat 800 gekostet, mit CAD. Abgesehen einmal davon dass es letztendlich nicht zu verwenden war, ist so etwas für den Schmuckbereich einfach zu teuer. Auch nicht gut genug.

Es ist ohnehin schwierig: Mit dem T66 sind die Moelle eigentlich ganz OK, aber die Kiste ist langsam, der Verschleiß hoch, die Kosten und der übrige Aufwand ebenso. Die Wachsdrucker sind mir alle zu grob. STL, da gibt es immer noch kein ideales Material, müssen meist umkopiert werden mit den üblichen Erscheinungen. Das gilt denn auch für die Erzeugnisse aus der Envisiontec und Co. Die Fräsmaschinen sind zwar schneller als Drucker, ganz sicher auch viel besser in Qualität und Oberflächen, aber wer Innenkonturen braucht, also hohle Sachen machen will, der muss in zwei Hälften arbeiten. Außerdem braucht die Fräserei viel Erfahrung.

Es wird also noch was dauern, bis wir etwas wirklich Ideales haben werden aber ob ich das noch erleben werde, bezweifle ich stark.

Hallo Ulrich,

dass die Oberflächenqualität der Lasersinterteilen im Schmuckbereich nicht brauchbar ist klar.
Welche Massabweichungen hast du ermittelt ?.

Hallo Martin,

das Teil hatte einen Durchmesser von etwa 3 mm und sollte rund sein. Leider hatte es mehr als 0,3mm Fehlmaß. Als Uhrenbauteil indiskutabel. Rund hätte es schon sein müssen. Auch die Materialhärte haute nicht hin. Ich hab dann einfach das Originale Teil am Laser aufgeschweißt und nachgearbeitet. Auch die Oberfläche war nicht so dolle. Die müssen noch üben.

Hallo Ulrich,

die 10 % Abweichung liegt, so denke ich, in der Z-Achse.
Dass würde evtl. heißen, auch beim Metall-Lasersintern gibt es auch ein Problem mit der Z-Achsen Kompensation,
was man, so hoffe ich, Softwaretechnisch ausgleichen kann.
Oder ist die Abweichung Stützkonstruktionsbedingt?.

In XY wäre die Abweichung natürlich nicht vertretbar.

Hallo Martin,

ichhabe leider nur das fertige Teil in die Finger bekommen, kann also noch nicht einmal sagen, welche Achsen an der Ungenauigkeit beteiligt waren. Das Teil wurde aus Stahl gebacken, Pulver mit Diodenlaser gesintert. Die Auflösung war recht fein. So weit mir bekannt geworden ist, auf einem BEGO Gerät gefertigt worden. Ich hab mal angehängt wie das Dingelchen ungefähr ausgesehen hat. Einer der Pfeiler war abgebrochen und fehlte. Hierbei handelt es sich um das Schaltrad eines ganz seltenen Chronographenwerkes, für das absolut keine Teile mehr zu bekommen sind.

Hallo Ulrich,

Danke für die Zeichnung.
Positioniert wurde es mit größter Wahrscheinlichkeit liegend. Stehend würde es zu viele Stützen und Ungenauigkeiten geben.
Auch die Bauzeit würde sehr viel länger werden.
Das Bauteil wird in meinen Augen nie korrekt mit Stützenbasierenden Systemen gebaut werden können.
Da es sich um ein mechanisches Präzisonsteil handelt, dass keine Flächen hat, die evtl. etwas ungenau sein können,
kommen STL oder Lasercusingsysteme nicht in Frage.
Irgendwo würden immer Kontaktstellen der Stützen auftreten, die händische Nacharbeit erfordern.

Das kann ich Dir nur beipflichten, die STL-Stützen sind die Seuche, ist einfach so. Dazu sind auch diese Systeme nicht immer ganz maßhaltig. Am Besten schneidet fürmich da noch Envisiontec ab. Allerdings werden die Modelle im Schmuckbereich meist umkopiert, weil das Ausbrennen nicht unproblematisch ist.