• Herstellung in 24h
  • Reduzierte Kosten
  • Serienmaterial
  • Leichtbau
  • Funktionsintegration

Wir lassen Metall wachsen!

Das selektive Laserschmelzen (SLM) ist ein generatives Produktionsverfahren, bei dem gewünschte Bauteile aus feinem Metallpulver unter Einwirkung eines Laserstrahls schichtweise hergestellt werden. Durch den schichtweisen Aufbau lassen sich hochkomplexe, funktionsoptimierte Geometrien umsetzen.

Der Metall 3D-Druck ermöglicht wesentlich höhere Freiheiten in der Gestaltung von Bauteilen als sie die konventionelle Fertigung bietet. Die Herstellung erfolgt direkt aus 3D-CAD Daten. In kürzester Zeit entstehen so vollfunktionsfähige Bauteile aus hochwertigen Metallen wie Edelstahl, Werkzeugstahl, Aluminium, Inconel und Titan. Die Dichten liegen bei > 99,8%.


Vom 3D-Modell zum vollwertigen Bauteil

Neue Gestaltungsfreiheiten

Die additive Fertigung ermöglicht die Umsetzung filigraner Strukturen, Hinterschneidungen, Freiformflächen, Hohlräumen, innenliegenden Geometrien, usw. Konstrukteure erhalten deutlich mehr Freiheiten für eine anwendungsoptimierte Gestaltung intelligenter Bauteile.

Funktionsintegration

Durch das Einbringen von Versteifungen, Hohlraumstrukturen, Sollbruchstellen, Luftkanälen oder Schmierung wird die Leistungsfähigkeit der Bauteile deutlich gesteigert. Topologieoptimierte Leichtbaukonstruktionen führen zu effizienten Bauteilen und verbesserter Wertschöpfung.

Reduktion von Fertigungskosten

Durch die direkte Herstellung aus 3D-CAD Daten sind keine Werkzeuge und Formen erforderlich. Prototypen, Null- und Kleinserien können kostengünstig umgesetzt werden. Production-On-Demand wir zu einer echten Option.

Herstellung in kürzester Zeit

Herstellung und Lieferung additiv gefertigter Teile erfolgen in wenigen Arbeitstagen. Der Fertigungsaufwand reduziert sich deutlich.

Verkürzung von Entwicklungszeiten

Funktionsprototypen lassen sich mit seriennahen Materialien zeitsparend und effizient herstellen. Varianten lassen sich schnell und kostengünstig simultan realisieren.

Vollwertige mechanische Eigenschaften

In ihren Materialeigenschaften stehen additiv gefertigte Bauteile konventionellen Teilen in nichts nach. Sie verfügen über eine homogene Gefügedichte  von > 99,8%.

Ressourceneffizienz

Durch lokales Aufschmelzen von Metallpulver wird nur dort Material eingesetzt, wo es erforderlich ist. Etwa 95 % des nicht verschmolzenen Pulvers wird dem Produktionsprozess ohne Qualitätseinbußen wieder zugeführt.

Von der Analyse bis zur Nachbearbeitung

Wir unterstützen Sie mit jahrelanger Erfahrung

Bauteilanalyse

Anhand von Musterteilen, Zeichnungen oder CAD-Daten analysieren unsere Experten das bestehende Portfolio an Bauteilen und Baugruppen. Für jedes Werkstück liefern sie eine qualifizierte Einschätzung zu den Potentialen, die sich aus der additiven Fertigungstechnologie ergeben.

Re-Design für additive Fertigung

Für Bauteile mit hohem Potential setzen wir ein Re-Design nach Maßgaben der Additiven Fertigung um und realisieren dabei beispielsweise Gewichts- und Materialeinsparungen oder integrieren zusätzliche Funktionen. Das Ergebnis ist ein optimierter CAD-Datensatz, der die Grundlage für das Laserschmelzen bildet.

Datenvorbereitung

Der CAD-Datensatz wird umfassend für die Fertigung vorbereitet. Fehler in der STL-Datei werden dabei repariert, das Bauteil im Bauraum orientiert und mit Stützstrukturen versehen. Anschließend wird das Bauteil virtuell in die zuvor gewählten Schichtstärken zerlegt und für jede Schicht werden jene Bahnen erzeugt, die der Strahl beim Laserschmelzen abfährt.

Fertigungsprozess

In der Prozesskammer wird das Werkstück schichtweise dreidimensional aufgebaut. Das pulverförmige Metall wird mit Hilfe eines Laserstrahls dort geschmolzen, wo das Bauteil entstehen soll. Ist eine Schicht (= Layer) aufgeschmolzen, wird die Bauplattform um die Schichtstärke abgesenkt, neues Pulver aufgetragen und der Prozess beginnt von neuem. Um die Kontaminierung des Werkstoffs mit Sauerstoff zu vermeiden, findet der Prozess unter Schutzgasatmosphäre mit Argon oder Stickstoff statt.

Nachbearbeitung

Ist der Bauprozess beendet, wird das Bauteil aus der Prozesskammer entnommen, von nicht verschmolzenem Pulver und den Stützstrukturen befreit. Für die Nachbearbeitung stehen verschiedene Prozesse zur Verfügung. Sie reichen von der spanenden Nacharbeit wie Fräsen von Planflächen und Passungen bis zur Oberflächenbehandlungen wie Strahlen, Polieren und Beschichten. Exakt abgestimmte Wärmebehandlungen für spezifische Anwendungen runden das Finish ab.

Materialübersicht

Werkstoff Zustand Zugfestigkeit
R [MPa]
Streckgrenze
R [MPa]
Bruchdehnung
A [%]
Härte
[HRC]
Aluminium Materialdatenblatt
3.2381
AlSi10Mg Info

Durch die additive Fertigung können mit Hilfe verschiedener Aluminiumlegierungen komplexe Leichtbaustrukturen realisiert werden. Die mit dem Laserschmelz-Verfahren hergestellten Bauteile übertreffen sogar die mechanischen Eigenschaften aus konventionellen Verfahren wie dem Fein-, Sand- oder Druckguss. Durch eine Gefügedichte von mehr als 99 % können Lunker wie sie beim Gießen entstehen ausgeschlossen werden. Die werkzeuglose Herstellung bietet dabei eine schnelle,wirtschaftliche und flexible Lösung, u. a. auch für Funktionsprototypen in der Entwicklungsphase.


Eigenschaften:
  • gute Festigkeit und Härte
  • gute gießtechnologische Eigenschaften
  • hohe dynamische Belastbarkeit
  • Universallegierung



Anwendungen:
  • Funktionsteile in Leichtbau
  • Automotive
  • Getriebebau
  • Motorenbau



Ihre Vorteile im Überblick:
  • Funktionsfähige Prototypen für Versuchszwecke
  • Entfall von Werkzeugen oder Gießformen
  • Schnellere Markteinführung durch Zeit- und Kostenreduktion
  • Serienmaterial mit dazugehörigen mechanischen Eigenschaften


wie gebaut 300-350 220-245 7-9 95-120
[HB]
Aluminium Materialdatenblatt
3.2163
AlSi9Cu3Info

Durch die additive Fertigung können mit Hilfe verschiedener Aluminiumlegierungen komplexe Leichtbaustrukturen realisiert werden. Die mit dem Laserschmelz-Verfahren hergestellten Bauteile übertreffen sogar die mechanischen Eigenschaften aus konventionellen Verfahren wie dem Fein-, Sand- oder Druckguss. Durch eine Gefügedichte von mehr als 99 % können Lunker wie sie beim Gießen entstehen ausgeschlossen werden. Die werkzeuglose Herstellung bietet dabei eine schnelle,wirtschaftliche und flexible Lösung, u. a. auch für Funktionsprototypen in der Entwicklungsphase.


Eigenschaften:
  • gute Festigkeit und Härte
  • gute gießtechnologische Eigenschaften
  • hohe dynamische Belastbarkeit
  • Universallegierung



Anwendungen:
  • Funktionsteile in Leichtbau
  • Automotive
  • Getriebebau
  • Motorenbau



Ihre Vorteile im Überblick:
  • Funktionsfähige Prototypen für Versuchszwecke
  • Entfall von Werkzeugen oder Gießformen
  • Schnellere Markteinführung durch Zeit- und Kostenreduktion
  • Serienmaterial mit dazugehörigen mechanischen Eigenschaften


wie gebaut 400-430 230-240 4-6 125 [HB]
Edelstahl Materialdatenblatt
1.4404
X2CrNiMo 17-12-2Info

Als Edelstahl werden Stahllegierungen bezeichnet, welche durch ihre besonders hohen Reinheitsgrad glänzen. Durch die gezielte Wahl der Legierungsbestandteile können die Eigenschaften von Stählen beeinflusst werden. So können Edelstähle beispielsweise besonders hitzebeständig, säurebeständig oder korrosionsbeständig sein. Auch mechanische Eigenschaften lassen sich gezielt beeinflussen. Das Laserschmelzen von Edelstählen bietet umfangreiche Lösungen für viele Branchen, mit gleichzeitig kostengünstiger und schneller Produktion.


Eigenschaften:
  • gute Korrosionsbeständigkeit
  • gute Säurebeständigkeit
  • austenitischer Stahl



Anwendungen:
  • Automotive
  • Medizin
  • Funktionsbauteile
  • Prototypen & Serienteile



Ihre Vorteile im Überblick:
  • Hohe Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Härte und Zähigkeit
  • Sehr gute mechanische Weiterverarbeitung
  • Einsetzbar in Luft- und Raumfahrt sowie der Medizin und im Maschinenbau


wie gebaut 530-640 460-500 > 15 20
Inconel 625 Materialdatenblatt
2.4856
wie gebaut 920-1000 690-730 31-35 29
Inconel 718 Materialdatenblatt
2.4668Info

Eigenschaften:
  • hohe Streckgrenze
  • vielfältige Wärmebehandlung möglich
  • sehr gute Eigenschaften bei hohen Temperaturen



Anwendungen:
  • Gasturbinen
  • Turbolader
  • Abgaskomponenten
  • Luft- und Raumfahrt
  • Rennsport



Ihre Vorteile im Überblick:
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wie gebaut 960-1200 650-720 26-31 31
Titan Materialdatenblatt
3.7165
TiAl6V4Info

Titanlegierungen werden häufig nach US-amerikanischen Standard mit Grade 1 bis 35 charakterisiert. Allgemein betrachtet eignen sich Legierungen aus Titan, aufgrund ihrer nahezu optimalen Mischung aus Gewicht und Festigkeit, besonders für hoch belastbare Leichtbauteile.


Eigenschaften:
  • geringes spezifisches Gewicht
  • sehr hohe Festigkeit
  • sehr gute Korrosionsbeständigkeit
  • biokompatibles Material



Anwendungen:
  • Luft- und Raumfahrt
  • Motorsport
  • medizinische Implantate
  • chirurgische Instrumente



Ihre Vorteile im Überblick:
  • Perfektes Gewicht-Festigkeits-Verhältnis für leichte und gleichzeitig hochfeste Bauteile
  • Biokompatibles, gewebefreundliches Material für die Medizintechnik
  • schwer zerspanbar

wie gebaut 950-1150 800-1000 10-20 32-36
Werkzeugstahl Materialdatenblatt
1.2709
X3NiCoMoTi 18 9 5Info

Werkzeugstähle werden insbesondere für die Fertigung von Werkzeugen, Werkzeugeinsätzen und Formen verwendet. Je nach Zusammensetzung wird zwischen unlegierten (Kohlenstoffgehalt ca. 0,6 – 1,5 %) und legierten (mit Cr, Mo, Mn, V, Ni, Co, W) Werkzeugstählen unterschieden. Prozessbedingt können Stähle mit mehr als 0,22 % Kohlenstoff beim Laserschmelzen, aufgrund fehlender Schweißeignung, nicht verarbeitet werden. Allgemein zeichnen sich Werkzeugstähle durch sehr hohe Streckgrenze und Zugfestigkeit aus, sodass sie extremen Beanspruchungen gerecht werden.


Eigenschaften:
  • sehr hohe Dehn- und Streckgrenze
  • sehr hohe Festigkeit
  • sehr gut härtbar
  • verzugsarmes Material mit guter Zähigkeit
  • verschleißfest



Anwendungen:
  • Werkzeugeinsätze mit konturnaher Kühlung
  • Formen und Lehren für den Werkzeugbau
  • Pressstempel, Matrizen
  • Presswerkzeuge und Schermesser



Ihre Vorteile im Überblick:
  • Eignung für höchste Beanspruchungen
  • Realisierung von Werkzeugeinsätzen mit konturnaher Kühlung für verbesserte Zykluszeiten

wärmebehandelt
(490°C)
1900-2050 1800-1900 3-5 50-54

* Durchschnittswerte aus internen Erprobungen. Weitere Metall und Kunststoffe auf Anfrage.

Um die Entwicklungszeiten bei der Bauteilkonstruktion weiter zu verkürzen, setzen wir konsequent auf den Druckservice von 3D-Laserdruck.

Thomas Wahl, Leiter Berechnung und Simulation, SHW Automotive GmbH

Parts on demand

Längst sind es nicht mehr nur Prototypen, die sich mittels 3D-Metalldruck schnell und effizient herstellen lassen. Die Additive Fertigung arbeitet werkzeuglos und hat sich damit von Stückzahlen unabhängig gemacht. Werkstücke lassen sich digital individualisieren und losgrößenunabhängig oder sogar als Einzelanfertigung rentabel produzieren. Parts on demand lautet das Zauberwort: Bauteile auf Knopfdruck.

Parts on demand ermöglicht Bauteilfertigung ab Losgröße 1 und macht Schluss mit teurer Lagerhaltung und langen Lieferzeiten. Aus Ihrem Portfolio an Bauteilen identifizieren wir geeignete Bauteile (Part Screening) und legen alle erforderlichen Parameter für den Fertigungsprozess fest. Ein Testdruck samt detailliertem Prüf- und Freigabeprozess gibt Ihnen die nötige Sicherheit im Hinblick auf zuverlässige Reproduzierbarkeit, optimale Materialeigenschaften und höchstmögliche Maßhaltigkeit der Bauteile. So versetzen wir Sie in die Lage, individuelle Bauteile direkt online und innerhalb definierter Lieferzeiten anzufordern - ganz ohne Lagerhaltung.

In der Produkteinführungsphase und bei der Herstellung von Ersatzteilen (spare parts on demand) ist der 3D-Metalldruck als Fertigungsverfahren wettbewerbsfähig zu konventionellen Verfahren. Und auch im Sondermaschinenbau spielt die innovative Technologie seine Stärken immer häufiger aus.

Bauteil anfragen

Serienfertigung

Werkzeuglose Produktion komplexer Bauteile für die Serienfertigung in den High-Tech-Branchen, wie zum Beispiel der Automobilindustrie oder der Luft- und Raumfahrt, rückt in greifbare Nähe. Der industrielle 3D-Druck bietet maximale Gestaltungsfreiheit, die für die Realisierung kundenspezifischer Lösungen immer mehr gefragt wird. Bei Kleinserien und zunehmendem Individualisierungsbedarf sind die konventionellen, werkzeugbasierten Fertigungsverfahren häufig nicht wirtschaftlich einsetzbar.

Neue Lösungsansätze liefert hier die innovative, werkzeuglose Additive Fertigung, wie sie 3D-Laserdruck für Kleinserien anbietet. Sie bietet größtmögliche Designfreiheit und schafft die Voraussetzung für die Konstruktion komplexer und gleichzeitig leichter Komponenten mit hohen Festigkeitswerten. Das senkt Entwicklungs- und Produktionskosten. Eine individualisierte Serienfertigung macht es zudem möglich, ganz gezielt auf Kundenwünsche zu reagieren.

Beispielhafte Cases

Rapid Prototyping von Einzelteilen

Rapid Prototyping bedeutet wörtlich übersetzt „schneller Modellbau“. Und hier dürfen Sie uns gerne beim Wort nehmen. Binnen weniger Tage fertigen wir auf Basis Ihrer dreidimensionalen CAD-Konstruktionsdaten physische Werkstücke aus einer ganzen Reihe zur Verfügung stehenden Metallen. Innovative Ideen und Visionen setzen Sie damit noch schneller und effizienter in Endprodukte um. Die maximale Größe des zu fertigenden Bauteils wird nur durch die Größe des verfügbaren Bauraums begrenzt. Einzelteile fertigen wir im Metalldruck mit einer Größe von bis zu 280 x 280 x 300 mm.

Prototyp anfragen

Nachbearbeitung

Generative und konventionelle Fertigung gehen bei uns Hand in Hand.

Mechanische NachbearbeitungOberflächenveredelung WärmebehandlungQualitätsprüfung

Wir beraten Sie gerne Alle Potentiale der additiven Fertigung ausschöpfen - mit uns!

FAQ

Was genau ist unter SLM zu verstehen?

SLM ist die Abkürzung für den englischen Begriff Selective Laser Melting (deutsch: Selektives Laserschmelzen). Umgangssprachlich wird das Verfahren auch 3D-Metall-Druck genannt.

Die Bauteile entstehen durch das vollflächige lokale Verschmelzen pulverförmiger Schichten schweißbarer Metalle mit Hilfe eines Lasers. Die Bauteile weisen eine sehr hohe Dichte auf, die zu vollwertigen mechanischen Eigenschaften und hoher mechanischer Belastbarkeit führt.

Neben der reinen SLM-Herstellung können Bauteile auch im sog. Hybridverfahren produziert werden. Dabei werden auf konventionell hergestellte Grundkörper durch das additive Verfahren entsprechende Geometrien aufgebracht.

Was sind die Vorteile des selektiven Laserschmelzens?

Als ein grundlegendes Verfahren der additiven bzw. generativen Fertigung, bietet das selektive Laserschmelzen eine Reihe von Vorteilen gegenüber konventionell gefertigten Bauteilen:

  • Direkte Herstellung aus CAD-Daten
  • Vollwertige mechanische Eigenschaften
  • Homogene Gefüge, Dichte > 99,8%
  • Herstellung in kürzester Zeit
  • Keine Kosten für Werkzeuge und Formen
  • Völlig neue Gestaltungsfreiheit
  • Funktionsintegrationen, wie z.B. Leichtbau und innenliegende Geometrien
  • Ressourceneffizienz

 

Gerne beraten wir Sie dazu, wie Sie die Potentiale des Verfahrens ganz individuell für Ihr Bauteil und Ihren Prozess heben können.

Welche Materialien können verarbeitet werden?

Aufgrund umfassender interner Erprobungen, warten wir mit einer großen Materialpalette auf:

  • Aluminium 3.2381 AlSi10Mg
  • Aluminium 3.2163 AlSi9Cu3
  • Edelstahl 1.4404 X2CrNiMo 17-12-2
  • Inconel 625 2.4856
  • Inconel 718 2.4668
  • Titan 3.7165 TiAl6V4
  • Werkzeugstahl 1.2709 X3NiCoMoTi 18 9 5

 

Weitere Metalle und Kunststoffe auf Anfrage.

Was sind die maximalen Abmessungen für ein Bauteil?

Die maximale Größe des zu fertigenden Bauteils ist im Wesentlichen abhängig vom Umfang des verfügbaren Bauraums. Wir stellen Ihnen Bauräume von  280 x 280 x 300 mm bereit.

Für den Produktionsprozess verschweißen wir das Bauteil zu Beginn einer Grundplatte. Die Fixierung dient der Wärmeableitung als auch der mechanischen Stabilisierung. Wabenförmige Stützstrukturen werden an Stellen benötigt, an denen eine Kontur nicht auf einer vorherigen Kontur, sondern ins lose Pulverbett, aufgeschmolzen wird.

Die Bauteile werden zeit- und kostensparend in einem Arbeitsgang gefertig.

Sind die mechanischen Eigenschaften vergleichbar mit Walz-, Schmiede- oder Frästeilen?

Eindeutig ja! Die im SLM-Verfahren hergestellten Bauteile sind nach dem Bau direkt einsetzbar und sind vergleichbar mit Schmiede- oder Walzteilen. Sie verfügen über vollwertige mechanische Eigenschaften und eine homogene Gefügedichte von mehr als 99,8%. Die Aluminiumlegierung AlSi10Mg besitzt sogar bessere Eigenschaften als im Sandgussverfahren.

Sind innenliegende Strukturen und Hinterschneidungen realisierbar?

Eindeutig ja! Durch den schichtweisen Aufbau der Bauteile entsteht eine völlig neue Gestaltungsfreiheit bei der Entwicklung von Produktion und Produkten. Die Konstruktion lässt sich von der Funktion des Bauteils her denken. Anders als bei den meisten konventionellen Verfahren sind innenliegende Strukturen und Hinterschneidungen ganz einfach zu realisieren.

Welche Lieferzeiten sind bei SLM üblich?

Je nach Projektumfang kann die Lieferzeit nur wenige Tage betragen. Liegen freigegebene Daten vor, liegt der eigentliche Druckvorgang regelmäßig unter 24 Stunden.