Beim selektiven Laserstrahlschmelzen, bei dem die Bauteile im Pulverbett aufgeschmolzen werden, müssen unter Berücksichtigung verschiedenster Faktoren Stützstrukturen erstellt und mit aufgebaut werden .Diese Stützstrukturen werden beispielsweise benötigt, um große Überhänge abzustützen, Verzügen während des Bauprozesses entgegenzuwirken sowie gezielt Wärme abzuleiten.

Im letzten Newsletter wurde darauf eingegangen, dass durch eine geschickte Bauteilauslegung die Potenziale der additiven Fertigung optimal ausgenutzt werden können. Bereits bei der Bauteilauslegung und insbesondere bei der anschließenden Vorbereitung des Bauprozesses gilt es, die qualitäts- und kostenbeeinflussenden Faktoren des Laserstrahlschmelzens mit zu berücksichtigen.

Beim selektiven Laserstrahlschmelzen, bei dem die Bauteile im Pulverbett aufgeschmolzen werden, müssen unter Berücksichtigung verschiedenster Faktoren Stützstrukturen erstellt und mit aufgebaut werden. Diese Stützstrukturen werden beispielsweise benötigt, um große Überhänge abzustützen, Verzüge während des Bauprozesses entgegenzuwirken sowie gezielt Wärme abzuleiten (vgl. Bild 1). Diese zusätzlichen, für das Bauteil selbst an sich nicht notwendigen Strukturen, müssen im Anschluss an den Bauprozess wieder entfernt werden (Bild 2). Die Anzahl und Lage der Stützstrukturen wird durch die Bauteilauslegung, insbesondere aber durch die Wahl der Bauteillage maßgeblich mit beeinflusst. Um möglichst wenig Material und Bauzeit (=Kosten) zu benötigen und Nacharbeit einzusparen, gilt es die Bauteile optimal zu gestalten und im Bauraum zu positionieren. Dabei sind zusätzlich zu den Stützstrukturen auch die Themen Bauteilhöhe, Verzug, Oberflächenrauheit sowie mechanische Kennwerte zu beachten, da diese auch durch die Bauteilorientierung beeinflusst werden.

Nach dem Festlegen von Bauteilorientierung, Stützen etc. wird aus der Geometrie und spezifisch festzulegender Bauparameter (z. B. Laserleistung, Belichtungsstrategie, Schichtstärke, …) ein Maschinenprogramm erstellt, welches sicherstellt, dass die Bauteilanforderungen aus dem Lastenheft sicher in ein reales Bauteil umgesetzt werden können (vgl. Bild 3). Mit unserem Know-How können wir hier auch für Ihre Bauteile eine optimale Lösung anbieten.  

Bild 1: Definition von Stützstrukturen
Bild 2: Händisches Trennen filigraner Stützstrukturen
Bild 3: Ishikawa-Diagramm qualitätsbeeinflussender Faktoren beim Laserstrahlschmelzen