Additive Fertigung von 3D Laser BW

Die industrielle Additive Fertigung (engl.: additive manufacturing, AM), auch 3D-Laserdruckverfahren genannt, ist ein innovatives Fertigungsverfahren, das sich von konventionellen Herstellungsprozessen grundlegend unterscheidet und der Industrie neue Möglichkeiten zur Herstellung von Bauteilen verschafft.

Die Bauteile werden dabei in additiven Schichten direkt aus digitalen 3D-CAD-Daten aufgebaut, ganz ohne konventionelle Werkzeuge oder Formen.

Ein zentrales Verfahren bei 3D Laser BW ist das Laser Powder Bed Fusion (LPBF) - auch bekannt als Selektives Laserschmelzen (SLM). Dabei wird feines Metallpulver in dünnen Schichten auf einer Bauplattform aufgetragen und punktgenau mit einem Laserstrahl lokal aufgeschmolzen. Schicht für Schicht entsteht so ein präzises, belastbares Metallbauteil, exakt nach Geometrie und Funktion ausgelegt.

Größter Vorteil der Additiven Fertigung – also des metallischen 3D-Drucks – ist es, dass das Entwickeln und Fertigen von Werkzeugen und Formen für die Herstellung eines Bauteiles entfallen. So werden stattdessen, wie etwa beim Selektiven Laserschmelzen, Komponenten lagenweise auf Basis von 3D-CAD-Dateien erzeugt. Mit diesem Fertigungsverfahren können Unternehmen günstiger und schneller Bauteile produzieren und einfacher Sonderanfertigungen anbieten. 

Ein weiterer Vorteil: Die additive Fertigung ermöglicht Freiheitsgrade am Bauteil hinsichtlich komplexer Geometrien und Funktionsintegrationen, die mit klassischen Fertigungsverfahren nicht zu erreichen sind.

3D Laser BW fertigt metallische Direktbauteile mit komplexen Geometrien und Hohl- oder Gitterstrukturen. Das Portfolio umfasst, neben der Additiven Fertigung, die gesamte Bauteilgestaltung und Fertigung – von der Beratung, Konstruktion, Simulation und Machbarkeitsprüfung bis hin zu mechanischer Nachbearbeitung (mittels eigener 5-Achs-CNC-Bearbeitung), Oberflächenbehandlung und Montage von Baugruppen. Auf Wunsch entwickeln die Spezialisten bei 3D Laser BW auch passgenau die Metallpulver.

3D Laser BW bietet das gängigste Verfahren der industriellen Additiven Fertigung von Metallbauteilen an - das Selektive Laserschmelzen (pulverbettbasiertes Schmelzen von Metall mittels Laserstrahl).

Im Bereich der Additiven Fertigung setzt 3D Laser BW aus Kirchheim unter Teck gezielt auf Selektives Laser Melting (SLM), wenn es um komplexe, hochfeste Bauteile aus Metall geht. Beim SLM wird Metallpulver schichtweise mittels Laserstrahl vollständig aufgeschmolzen und so zu einem dichten, belastbaren Bauteil aufgebaut – direkt aus den CAD-Daten, ohne Formen oder Werkzeuge.

Dank langjähriger Expertise und modernster Maschinen realisieren die Spezialisten bei 3D Laser BW funktionsoptimierte Einzelstücke ebenso wie serientaugliche Bauteile aus Werkstoffen wie Edelstahl, Aluminium oder Titan – präzise, schnell und wirtschaftlich.

Mit dem Selektiven Laserschmelzen lässt sich das Bauteil individuell gestalten. Das Verfahren ist: 

• pulverbettbasierend (Laser Powder Bed Fusion - LPBF)
• geeignet um filigrane Bauteile herzustellen
• stellt Kühlkanäle ab 0,5mm Durchmesser her
• ist ideal für die Herstellung kleinerer funktionsintegrierter Bauteile

Derzeit verarbeiten die Spezialisten bei 3D Laser BW die folgenden Materialien:

• 1.4404
• 1.4542
• Inconel 625
• Inconel 718
• AlSi10Mg
• 1.2709

Das Selektive Laser Melting (SLM) auch bekannt als Laser Powder Bed Fusion (LPBF) ist ein hochpräzises Verfahren der additiven Metallfertigung, das in Kirchheim Teck bei 3D Laser BW gezielt für anspruchsvolle Anwendungen eingesetzt wird. Durch das vollständige Aufschmelzen des Metallpulvers entstehen nahezu porenfreie Bauteile mit homogener Mikrostruktur und hoher Festigkeit – ideal für belastbare, langlebige Komponenten.

Dank des schichtweisen Aufbaus aus 3D-CAD-Daten entstehen komplexe Geometrien ohne Werkzeugkosten, frei von Formtrennlinien und mit hoher Reproduzierbarkeit. Selbst filigrane Strukturen, innenliegende Kühlkanäle oder Gittergeometrien lassen sich präzise realisieren.

SLM ist mit einer breiten Materialvielfalt kompatibel. Verarbeitet werden bei 3D Laser BW unter anderem Aluminium-, Edelstahl- und Titanlegierungen, aber auch Hochtemperaturwerkstoffe wie Inconel oder Sonderstähle. Die Auswahl erfolgt stets anwendungsbezogen und unter Berücksichtigung der späteren mechanischen, thermischen oder chemischen Belastungen.

Im Vergleich zu konventionellen Fertigungsmethoden bietet das Selektive Laser Melting (SLM) zahlreiche Vorteile, die 3D Laser BW gezielt für seine Kunden nutzbar macht. Das Verfahren eröffnet neue Möglichkeiten – sowohl technologisch als auch wirtschaftlich.

Werkzeuglose Fertigung
SLM benötigt keine Formen oder Gusswerkzeuge. Dadurch eignet sich das Verfahren ideal für Prototypen, Kleinserien aus Metall sowie individuelle Sonderanfertigungen. 

Kosteneffizienz und Zeitersparnis
Durch die direkte Umsetzung aus CAD-Daten reduzieren sich die Entwicklungszyklen auf ein Minimum.

Hohe Designfreiheit
SLM ermöglicht die Umsetzung hochkomplexer, funktionsintegrierter Geometrien

Prozesssicherheit
SLM bietet Reproduzierbarkeit durch automatischen Schichtbau

Funktionsoptimierte Bauteile für spezifische Anwendungen
SLM eignet sich hervorragend für die Herstellung funktionsoptimierter Komponenten – zum Beispiel konturnahe Kühlkanäle im Werkzeug- und Formenbau.

Erfahren Sie im Folgenden mehr über den Prozess des Selektiven Laserschmelzens. 

Nach dem Eingang der Konstruktionsdaten erfolgt zunächst eine detaillierte Machbarkeitsprüfung. Auf dieser Grundlage berät 3D Laser BW den Kunden individuell und zeigt das optimale Vorgehen für die additive Fertigung mittels Selektivem Laser Melting (SLM) auf. Anschließend wird das Bauteil gezielt für das SLM-Verfahren angepasst und konstruktiv optimiert.

Beim Selektiven Laser Melting (SLM) wird Metall in Pulverform schichtweise verarbeitet. Das Pulver wird zunächst gleichmäßig auf eine Bauplattform aufgetragen und anschließend von einem präzise gesteuerten Faserlaser an den definierten Stellen aufgeschmolzen. Dabei verschmilzt das Material lokal zu einem festen, dichten Bauteil.
Nach dem vollständigen Aufbau einer Schicht senkt sich die Bauplattform minimal ab, eine neue Pulverschicht wird aufgetragen – und der Prozess beginnt von vorne. 

Nachdem der Bauprozess abgeschlossen ist, wird das überschüssige Metallpulver sorgfältig entfernt. Im Anschluss wird das fertige Bauteil von der Bauplatte getrennt und von den notwendigen Stützstrukturen befreit. 

Im nächsten Schritt kann das Bauteil – je nach Anforderung – gezielt nachbearbeitet werden. Dazu zählen unter anderem Wärmebehandlungen zur Reduktion von Eigenspannungen, CNC-Bearbeitung zur Erreichung enger Toleranzen sowie Polieren oder Schleifen für eine verbesserte Oberflächenqualität. Auf Wunsch sind zusätzlich Oberflächenveredelungen wie Beschichten,  Elektropolieren oder Eloxieren möglich. So entsteht aus dem im SLM-Prozess gedruckten Rohteil ein funktions- und montagefertiges Präzisionsbauteil – individuell abgestimmt auf Ihren Anwendungsfall.

Der metallische 3D-Druck mit SLM (Selektivem Laserschmelzen), auch bekannt als LPBF (Laser Powder Bed Fusion), bietet branchenübergreifend neue Möglichkeiten für Konstruktion und Fertigung. Von der schnellen Prototypenerstellung bis hin zu funktionsintegrierten Serienbauteilen ermöglicht diese additive Fertigungstechnologie komplexe Geometrien, höchste Präzision und wirtschaftliche Lösungen. Nachfolgend finden Sie die wichtigsten Anwendungsbereiche von 3D Laser BW.

3D Laser BW ist Ihr Partner für die additive Fertigung in der Automobilindustrie. Wir fertigen Prototypen, Vorserienteile und Kleinserien aus Metall durch die Kombination von LPBF (Laser Powder Bed Fusion / SLM) und modernster 5-Achs-Frästechnik. Motorsport- und Sonderfahrzeugteile sowie Werkzeugeinsätze mit konturnaher Kühlung entstehen bei uns präzise, wirtschaftlich und in höchster Qualität.

In der Luft- und Raumfahrttechnik liefert 3D Laser BW hochpräzise, gewichtsoptimierte Struktur- und Funktionsbauteile. Mit additiver Fertigung (SLM) und anschließender 5-Achs-Bearbeitung entstehen Leichtbaustrukturen für Satelliten und Raumfahrtsysteme. Unsere dokumentierte Qualitätssicherung garantiert Bauteile für extremste Anforderungen – montagefertig und zuverlässig.

Für die Verteidigungsindustrie fertigt 3D Laser BW robuste, langlebige Komponenten für Land-, Luft- und Marinesysteme. Insbesondere durch die Kombination aus 3D-Metalldruck (SLM) und 5-Achs-Fräsen stellen wir höchste Maßhaltigkeit, Belastbarkeit und Rückverfolgbarkeit sicher.

Im Maschinenbau entstehen bei 3D Laser BW Einzelteile, Funktionsmuster und Montagekomponenten ebenso wie Führungen, Spindelkomponenten und Vorrichtungen. Die additive Fertigung mit LPBF (SLM) ermöglicht diese komplexe Geometrien.

3D Laser BW fertigt für die Medizintechnik Implantate und chirurgische Instrumente aus Edelstahl. Das Verfahren LPBF (SLM) erlaubt die Herstellung hochkomplexer Geometrien, die durch 5-Achs-Fräsen ihre präzise Endbearbeitung erhalten. Ergebnis: biokompatible, sichere und passgenaue Medizinprodukte.

Im Werkzeug- und Formenbau kombiniert 3D Laser BW die additive Fertigung mit LPBF (SLM) für konturnahe Kühlung mit präzisem 5-Achs-Fräsen. So entstehen hochwertige, langlebige Werkzeuge und Einsätze, die verkürzte Zykluszeiten und erhöhte Produktivität ermöglichen.

Für die Energiebranche und Kraftwerkstechnik fertigt 3D Laser BW Turbinen-, Pumpen- und Verdichterteile aus hochfesten Werkstoffen. Mit SLM-Technologie entstehen so funktionsoptimierte Strukturen.

In der Öl-, Gas- und Chemieindustrie liefert 3D Laser BW korrosionsbeständige Metallbauteile für Ventile, Pumpen und Offshore-Systeme. Additive Fertigung (SLM) ermöglicht eine Vielzahl komplexer Geometrien.

Für die Elektronik- und Elektrotechnikbranche produziert 3D Laser BW Gehäuse, Kühlkörper und Schnittstellenkomponenten. Die additive Fertigung mit SLM sorgt für leichte und robuste Strukturen.

3D Laser BW fertigt für die Bahntechnik Halterungen und sicherheitsrelevante Komponenten - robust, langlebig und maßhaltig.

Ob Fahrräder, Sportgeräte oder Designobjekte – 3D Laser BW liefert individuelle High-End-Komponenten. Mit additiver Fertigung (SLM) entstehen so innovative Leichtbaustrukturen für Ihre Bauteile.

In der Halbleiter- und Vakuumtechnik fertigt 3D Laser BW Adapter, Halterungen und Anlagenkomponenten präzise und rein.

Für die Lebensmittel- und Verpackungsindustrie fertigt 3D Laser BW Edelstahlkomponenten, Werkzeuge und Formen für hygienische Anwendungen. Durch SLM-Technologie entstehen effiziente Kühlstrukturen, die sich mit unserem 5-Achs-Fräsangebot perfekt ergänzen, um glatte und leicht zu reinigende Oberflächen sicherzustellen.