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18.04.2005

Serienproduktion mit Laser-Sintern

Bild 1. Lasergesinterte Hörerhalterung für öffentliche Telefonzellen (© EOS)

Bild 1. Lasergesinterte Hörerhalterung für öffentliche Telefonzellen (© EOS)

Weiterentwickelte Prozesse und Werkstoffe machen es inzwischen möglich, Serienteile schnell und kostengünstig durch Kunststoff-Laser-Sintern herzustellen. Die werkzeuglose Fertigungsmethode minimiert das Investitionsrisiko und eröffnet neue konstruktive Freiheiten.

Laser-Sintern ist als Verfahren für Rapid Prototyping von Kunststoffteilen seit den frühen neunziger Jahren bekannt. Durch Weiterentwicklungen der Prozesstechnik und der Werkstoffen ist es heute wirtschaftlich möglich, Serienteile direkt im Kunststoff-Laser-Sintern herzustellen. Laser-Sintern wird daher zunehmend in Produktionsprozessen oder in der Ersatzteilfertigung eingesetzt, berichtet die EOS GmbH, Krailling, in der Mai-Ausgabe der Zeitschrift Kunststoffe.

Als Beispiel wird in dem Artikel die Produktion von Hörerhalterungen durch Laser-Sintern in Serienqualität genannt. Die Serie umfasst 250 Halterungen, die in öffentlichen Telefonzellen eingesetzt werden. Sie konnten innerhalb von zwei Tagen aus einem mit Aluminium gefüllten Polyamid 12 lasergesintert werden - mit einer Werkzeugfertigung wäre dies in so kurzer Zeit nicht möglich gewesen. Jede einzelne Halterung erfüllte dabei die Anforderungen bezüglich Aussehen, Oberflächenqualität, Steifigkeit, Festigkeit und Maßtoleranzen.

Bild 2. Kniehebel mit voll funktionsfähigen Scharnieren, die in einem Stück aus Aluminium gefüllten PA lasergesintert wurden (© EOS)

Bild 2. Kniehebel mit voll funktionsfähigen Scharnieren, die in einem Stück aus Aluminium gefüllten PA lasergesintert wurden (© EOS)

Geringeres Investitionsrisiko

Mit der werkzeuglosen Fertigung kann das Investitionsrisiko deutlich minimiert werden. Denn Werkzeugkosten im Voraus abzuschätzen, ist schwierig. Die Kosten für das Laser-Sintern lassen sich dagegen sehr genau aus den CAD-Daten berechnen. Damit birgt eine Laser-Sinter-Kalkulation deutlich geringere Risiken. Stellt sich später heraus, dass die tatsächliche produzierte Stückzahl kleiner ist als anfangs geplant, hat das Laser-Sintern einen klaren Vorteil: es müssen keine Werkzeugfixkosten umgelegt werden. Zudem sind Änderungen im Design ohne Mehrkosten jederzeit möglich.

In vielen Anwendungsbranchen geht der Trend zu zahlreichen Produktvarianten bei kürzeren Produktlebenszeiten. Dies bedeutet automatisch weniger Teile pro Variante und damit kleinere Produktionsserien. Mit dem intelligenten Einsatz des Laser-Sinterns wird es möglich und bezahlbar, der steigenden Variantenvielfalt nachzukommen und Produkte zu individualisieren. Die Produktion kann dem Trend zu immer kürzeren Produktlebenszeiten ohne Kostenexplosion folgen.

Konstruktive Freiheiten

Das Fertigungsverfahren eröffnet außerdem neue konstruktive Freiheiten. Denn mit dem Laser-Sintern lassen sich Bauteile mit komplizierten Geometrien - beispielsweise Hinterschnitte oder Hohlräume - fertigen. Auf diesem Weg können Funktionen integriert und individuelle Designs realisiert werden.

Hohe Verwaltungs- und Lagerkosten für Ersatzteile und deren Werkzeuge könnten bald der Vergangenheit angehören, heißt es in dem Artikel. Denn mit dem Laser-Sinter-Verfahren lassen sich zukünftig genau so viele Ersatzteile fertigen, wie gerade benötigt werden. Die Unternehmen, die diese Chancen erkennen, können dadurch ihre Flexibilität, Effizienz und Innovationskraft erhöhen.

Dr.-Ing. Harald Sambale
sambale <AT> hanser.de

EOS GmbH
Electro Optical Systems
Robert-Stirling-Ring 1
DE 82152 Krailling
Tel: +49 89 89336-0
Fax: +49 89 89336-285


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