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Generative Fertigungsverfahren - Schicht-Laminat-Verfahren

Schicht-Laminat-Verfahren (Layer Laminate Manufacturing, LLM)

Auszug aus
Andreas Gebhardt

Additive Fertigungsverfahren

10/2016, 736 Seiten, € 145,00
ISBN: 978-3-446-44401-0
S. 68

Bei den Schicht-Laminat-Verfahren werden vorgefertigte Folien zu einem dreidimensionalen Modell zusammengefügt. Um ausreichend detaillierte Modelle zu erhalten, müssen die Schichten sehr dünn sein und exakt zueinander positioniert werden. Zur Konturierung können Laser, Heißdrähte, Messer oder Fräser verwendet werden.

Die einfachste Methode, generativ dreidimensionale Bauteile herzustellen besteht darin, sie aus vorgefertigten Folien auszuschneiden und anschließend zu einem dreidimensionalen Modell zu fügen. Damit handelt es sich nicht mehr um ein rein additives Verfahren. Bernard [1] bezeichnet Generative Verfahren, die neben den rein additiven Schritten auch abtragende (Fräsen) oder trennende (Schneiden) aufweisen, präziser als subtraktiv-additive Verfahren. Wir folgen dieser verfeinerten Benennung nicht, weil für die vorliegende Betrachtung die Generierung von Bauteilen aus Schichten im Mittelpunkt steht und wissenschaftlich exakte feinere Begriffsbildungen keine weiteren Erkenntnisse für die praktische Anwendung bringen.

Prinzip des Schicht-Laminat-Verfahrens

Um ausreichend detaillierte Modelle zu erhalten, müssen die Schichten sehr dünn sein und exakt zueinander positioniert werden. Deshalb wird bei den meisten Verfahren die neue Schicht zunächst auf die vorhergehende und damit auf das teilfertige Bauteil aufgebracht und erst anschließend konturiert. Die Verfahren werden als Schicht-Laminat-Verfahren oder Layer Laminate Manufacturing (LLM) bezeichnet. Bekannter ist die Bezeichnung Laminated Object Manufacturing (LOM), die allerdings keine Gattungsbezeichnung, sondern ein geschützter Produktname ist, der zum Synonym für eine ganze Modellfamilie geworden ist.

Zur Konturierung sind Laser sehr verbreitet. Es werden aber auch Heißdrähte, Messer oder Fräser verwendet. Insbesondere beim Fräsen der Konturen wird neben dem Verkleben der Schichten auch eine Verstiftung über mit der Kontur eingebrachte Zentrierbohrungen angewandt. Zur Verbindung von Metallschichten werden auch das Laserschweißen (vor allem zum Fixieren), das Diffusionsschweißen und das Ultraschallschweißen angewendet. Kunststofffolien werden geklebt, aber auch flächig durch Polymerisation miteinander verbunden.

Das additive Prinzip wird häufig auch auf manuell kombinierte Teilprozesse, z. B. aus Laserschneiden und Fügen angewendet. Es ist dann unabhängig von einer Maschine. Da es sich hierbei nicht um die direkte automatisierte Umsetzung eines 3D Datensatzes in ein physisches Bauteil handelt, ist es streng genommen auch kein Generatives Fertigungsverfahren.

Auszug aus
Andreas Gebhardt

Additive Fertigungsverfahren

10/2016, 736 Seiten, € 145,00
ISBN: 978-3-446-44401-0
S. 68
Literaturhinweis

[1] Bernard, A., Taillander, G.: Le prototypage rapide. Editions HERMES, Paris, 1998.

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