nach oben
Meine Merkliste
Ihre Merklisteneinträge speichern
Wenn Sie weitere Inhalte zu Ihrer Merkliste hinzufügen möchten, melden Sie sich bitte an. Wenn Sie noch kein Benutzerkonto haben, registrieren Sie sich bitte im Hanser Kundencenter.

» Sie haben schon ein Benutzerkonto? Melden Sie sich bitte hier an.
» Noch kein Benutzerkonto? Registrieren Sie sich bitte hier.
Ihre Merklisten
Wenn Sie Ihre Merklisten bei Ihrem nächsten Besuch wieder verwenden möchten, melden Sie sich bitte an oder registrieren Sie sich im Hanser Kundencenter.
» Sie haben schon ein Benutzerkonto? Melden Sie sich bitte hier an.
» Noch kein Benutzerkonto? Registrieren Sie sich bitte hier.

« Zurück

Ihre Vorteile im Überblick

  • Ein Login für alle Hanser Fachportale
  • Individuelle Startseite und damit schneller Zugriff auf bevorzugte Inhalte
  • Exklusiver Zugriff auf ausgewählte Inhalte
  • Persönliche Merklisten über alle Hanser Fachportale
  • Zentrale Verwaltung Ihrer persönlichen Daten und Newsletter-Abonnements

Jetzt registrieren
English
Merken Gemerkt
Generative Fertigungsverfahren - Selektives Sintern

Selektives Sintern – Verfahrensgrundlagen

Auszug aus
Andreas Gebhardt

Additive Fertigungsverfahren

10/2016, 736 Seiten, € 145,00
ISBN: 978-3-446-44401-0
S. 164

Beim Selektiven Sintern werden Körnchen, die zu einem Pulverbett dicht nebeneinander gepackt sind, örtlich leicht an- oder aufgeschmolzen. Sie verbinden sich durch Abkühlung zu einer festen Schicht. Durch Absenken und erneutes Beschichten mit Pulver wird die nächste Schicht verfestigt und mit der vorhergehenden verbunden.

Das Generative Verfahren „Sintern“ ist seit seiner Erfindung Anfang der 1990er-Jahre als Lasersintern (LS) bekannt, weil damals alle Systeme einen Laser verwendeten. Da die Verfestigung nur an ausgewählten Stellen erfolgt, ist in Abgrenzung zu industriellen Sinterverfahren die Bezeichnung Selektives Lasersintern (SLS) treffender. Da seit 2001 eine Maschine vorgestellt wurde, die mit einem Elektronenstrahl anstelle des Lasers arbeitet, und 2005 eine, die Infrarotstrahler verwendet, ist als generischer Name der Verfahrensfamilie „Selektives Sintern“ oder „Sintern“ richtig. Im Folgenden wird daher der Begriff „Sintern“ verwendet. Im Zusammenhang mit der Verarbeitung von Metallen hat auch der Begriff „Schmelzen“ seine Berechtigung. Gelegentlich wird auch verallgemeinert von „Strahlschmelzen“ gesprochen.

Beim Sintern werden zu einem Pulverbett dicht nebeneinander gepackte und je nach Prozess leicht vorverdichtete Körnchen von typischerweise 20 bis 50 μm, max. 100 μm, Durchmesser mithilfe einer Laser-Scanner-Einheit, eines direkt abgelenkten Elektronenstrahls oder einer Infrarot-Heizung mit einer die Geometrie abbildenden Maske örtlich leicht an- oder aufgeschmolzen. Sie erstarren durch Abkühlung infolge von Wärmeleitung und verbinden sich so zu einer festen Schicht. Die nicht angeschmolzenen Pulverkörnchen verbleiben als Stützmaterial im Bauteil und werden nach Beendigung des Bauprozesses entfernt. Durch Absenken der Schicht und erneutes Beschichten mit Pulver wird in Analogie zur ersten die zweite Schicht verfestigt und mit der ersten verbunden. Verfahren mit anderen Energiequellen funktionieren analog.

Prinzip des Selektiven Sinterns (Quelle: Gebhardt, Generative Fertigungsverfahren)

Eine Prozesskammer bildet den Bauraum, der mittels eines verschiebbaren Bodens schrittweise um jeweils eine Schichtdicke vergrößert werden kann. Sie wird konstruktiv so ausgebildet, dass sie möglichst bis knapp unter die Schmelztemperatur des Sintermaterials vorgeheizt werden kann. Dies bildet die Voraussetzung für das quasi-isotherme Sintern von Kunststoffen. Außerdem muss die Energiequelle (Laser, Elektronenstrahl oder Infrarotstrahler) deshalb nur noch eine kleine Differenzenergie zum Aufschmelzen beisteuern. Die Prozesstemperatur muss möglichst gleichmäßig und in engen Toleranzen (wenige Grad) gehalten werden. Ferner muss die Oxidation des Materials vermieden werden, was üblicherweise durch Inertisierung der Maschine geschieht. Dazu wird in der Maschine eine Stickstoffatmosphäre geschaffen (je nach Material 0,1 bis 3,5 % Restsauerstoff).

Der Kunststoff-Sinterprozess kommt grundsätzlich ohne Stützen aus, weil das nicht versinterte Pulver im Bett verbleibt und das darin befindliche Bauteil stützt. Je nach Bauteilgeometrie und Werkstoff hat es Vorteile, eine Plattform (Base) mitzubauen und darauf aufzusetzen. Metallprozesse weisen zur Kompensation von Spannungen häufig Stützstrukturen auf. Bei Bedarf können auch bei Kunststoffprozessen feste Unterstrukturen geschaffen werden. Beginnend mit etwa halber Energiezufuhr und doppelter Scangeschwindigkeit (oder Belichtungsdauer) und durch Anpassen sowohl der Leistung als auch der Belichtung innerhalb einiger Schichten an die optimalen Parameter, werden verzugsarme Substrukturen geschaffen, die einen sicheren Modellaufbau begünstigen.

Auszug aus
Andreas Gebhardt

Additive Fertigungsverfahren

10/2016, 736 Seiten, € 145,00
ISBN: 978-3-446-44401-0
S. 164
Newsletter

Sie wollen keine Kunststoffe-News verpassen?
Hier kostenlos anmelden


Beispiel-Newsletter ansehen