Selektives Lasersintern (SLS) – Wie gut ist das SLS Verfahren?

VonSercan Kahraman Letzte Überprüfung:

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Dieser Beitrag stellt dir das Selektive Lasersintern, kurz SLS oder auch Lasersintern, vor. Du erfährst, wie ein SLS Drucker aufgebaut ist, welche Vor- und Nachteile das Verfahren bietet und wofür es in der Regel eingesetzt wird.

Wie ist ein SLS Drucker aufgebaut?

Der Aufbau eines SLS Druckers besteht in der Regel aus folgenden Elementen:
• Laser
• Linsen zur Fokussierung des Laserstrahls
• Bewegliche Spiegel, sogenannte Galvanometer
• Walze/Rolle
• Bauraum mit Plattform, die sich hoch und runter bewegt
• Kammer für Material/Pulver mit Plattform, die sich ebenfalls hoch und runter bewegt
• Kammer für überschüssiges Material
• Hitzequelle

Selektives Lasersintern (SLS-Verfahren)
Der Aufbau eines 3D Druckers nach dem Selektiven Lasersintern (SLS) – Infografik von Sercan Kahraman, CC-BY-SA; Bildquelle: threedom.de

Wie funktioniert das Selektive Lasersintern (SLS)?

Das Selektive Laser Sintern (SLS) nutzt einen Laser, um pulverförmiges Material zu schmelzen und zu verfestigen.
SLS Drucker besitzen in der Regel drei Kammern. In zwei Kammern sind jeweils eine vertikal bewegliche Plattform vorhanden ist. Die erste Kammer dient sozusagen als Materiallager und in der zweiten Kammer wird der tatsächliche Druckvorgang durchgeführt. Die dritte Kammer hingegen ist als Auffangkammer zu sehen. Dorthin gelangt das überschüssige Material, das die Walze vor sich her schiebt.

Der SLS Druck Vorgang ist sehr schnell erklärt:

Es wird aus der ersten Kammer mithilfe einer Walze Material in die zweite Kammer (=Bauraum) “gedrückt”. Überschüssiges Material gelangt in die dritte Kammer. Zu Beginn des Druckprozesses bildet ein Laser die erste Schicht des Objektes im Pulver ab, das das Material selektiv schmilzt – oder sintert. Sobald eine Schicht erstarrt ist, bewegt sich das Druckbett leicht nach unten, während das andere Bett aus dem “Materiallager” sich um die gewählte Layerhöhe nach oben drückt. Die Walze transportiert dann wiederum Material in den Druckraum. Dieser Vorgang wiederholt sich, bis das gewünschte Objekt fertig gestellt ist.

Nochmal in kurzen übersichtlichen Schritten:

• Plattform mit Pulver fährt hoch (1)
• Walze bringt Material rüber (2)
• Laser schmilzt das Material (3)
• Plattform links fährt hoch – Plattform rechts sinkt um die Schichthöhe herunter (4)
• Walze bringt Material rüber (5)
• Laser schmilzt das Material (6)

Wo wird das SLS Verfahren verwendet?

Das Selektive Laser Sintern wird häufig für die Herstellung von Funktionsprototypen und auch von Endprodukten eingesetzt. Der größte Vorteil des Lasersinterns ist die nahezu vollständige Gestaltungsfreiheit: Nicht verwendetes Pulver dient als Stützmaterial, wodurch komplexe und komplizierte Formen ohne zusätzliche Unterstützung hergestellt werden können. Jedoch benötigen die gedruckten Objekte eine gewisse Abkühlzeit nach dem Druckvorgang, wodurch die Durchlaufzeiten wiederum erhöht sind.

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Welche Materialien können mit dem Selektiven Laser Sintern gedruckt werden?

Zu den Materialien des SLS Verfahrens gehören verschiedene Kunststoffe wie Polyamide (Nylon), Polystyrole und thermoplastische Elastomere.

Wie erfolgt die Nachbearbeitung beim SLS Verfahren?

Durch die poröse Oberfläche können viele Materialien, die im Rahmen der Nachbearbeitung eingesetzt werden, besser in das Objekt eindringen. So ist das Einfärben mit gutem Ergebnis möglich. Aber auch
• die Legierung,
• die Einbrennlackierung,
• das Gleitschleifen,
• die Wanneneinfärbung,
• das Kleben,
• die Pulverbeschichtung sowie
• die Beflockung
gehören zu den verschiedenen Möglichkeiten der Nachbearbeitung.

Selektives Laser Sintern – Welche Vor- und Nachteile sind vorhanden?

Wie jedes andere 3D Druck Verfahren besitzt auch das Lasersintern Vor- und Nachteile. Hier stelle ich sie dir vor:

Vorteile des SLS Verfahrens

  • Schnelles Verfahren
  • Benötigt kein Stützmaterial, da Pulver im Bauraum stützend wirkt
  • Möglichkeit, den gesamten Bauraum auszunutzen (egal ob gleiche oder unterschiedliche Modelle)
  • Große Materialauswahl
  • Während des Druckvorgangs können weitere Objekte eingebracht werden, die in den verbleibenden Bauraum passen
  • Verschiedene Veredelungs- bzw. Nachbearbeitungsmöglichkeiten (siehe oben)
  • Sehr gute mechanische Eigenschaften

Nachteile des SLS Verfahrens

  • Raue Oberfläche
  • Ohne Behandlung der Oberflächen können die Objekte im Laufe der Zeit vergilben

Welche Drucker gibt es für das Selektive Laser Sintern?

Das SLS Verfahren galt bis vor einigen Jahren als zu teuer für den Heimanwender. Jedoch sind mit dem Sintratec S1 und dem Sinterit Lisa zwei SLS Drucker erschienen, die mit derzeit ca. 5000€ immerhin in Reichweite gerückt sind. Während der S1 von Sintratec in der Schweiz entwickelt wurde und in Europa von ColorFabb vertrieben wird, bekommst du Sinterits Lisa aus Polen geliefert.

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