Selektives Lasersintern (SLS)

Selektives Lasersintern für belastbare Kunststoffbauteile

Mit Selektivem Lasersintern (SLS) fertigen wir belastbare Funktionsprototypen, Einzelteile und Kleinserien aus Kunststoff – werkzeuglos und bereits ab Losgröße 1. Das Verfahren eignet sich besonders für komplexe Geometrien, funktionsintegrierte Bauteile und Anwendungen mit hohen Anforderungen an mechanische Belastbarkeit und Gestaltungsfreiheit.

Da beim SLS-3D-Druck keine separaten Stützstrukturen erforderlich sind, lassen sich auch Hinterschneidungen, innenliegende Konturen, bewegliche Verbindungen und ineinandergreifende Geometrien realisieren. Konstruktionsänderungen und Varianten können direkt über die 3D-Daten umgesetzt werden.

Was ist Selektives Lasersintern?

Das Selektive Lasersintern, kurz SLS, ist ein pulverbasiertes additives Fertigungsverfahren. Dabei trägt die Anlage eine dünne Schicht Kunststoffpulver auf. Anschließend verschmilzt ein Laser das Pulver gezielt an den Stellen, die der jeweiligen Bauteilschicht entsprechen.

Nach jeder belichteten Schicht senkt sich die Bauplattform ab und eine neue Pulverschicht wird aufgetragen. Dieser Vorgang wiederholt sich, bis das vollständige Bauteil schichtweise aufgebaut ist.

Das nicht verschmolzene Pulver umgibt und stützt die Bauteile während der Fertigung. Deshalb benötigt das SLS-Verfahren im Gegensatz zu vielen anderen 3D-Druck-Technologien keine zusätzlichen Stützstrukturen.

Nach Abschluss des Bauprozesses werden die Bauteile aus dem Pulverbett entnommen, gereinigt und entsprechend den Projektanforderungen nachbearbeitet.

SLS-Prototypen für Funktions- und Einbautests

Mit SLS gefertigte Funktionsprototypen eignen sich für deutlich mehr als eine rein optische Bewertung. Abhängig von Werkstoff und Bauteilauslegung können sie für Einbau-, Montage-, Funktions- und Belastungstests verwendet werden.

Typische Einsatzbereiche für SLS-Prototypen sind:

• technische Gehäuse und Abdeckungen
• Halterungen und Befestigungselemente
• Clips, Schnapphaken und Rastverbindungen
• Luftführungen, Kanäle und Rohrgeometrien
• Scharniere und bewegliche Verbindungen
• Montagehilfen und Betriebsmittel
• funktionsfähige Komponenten für Geräte und Maschinen
• Bauteile für Entwicklungs- und Erprobungsprojekte

Durch die werkzeuglose Fertigung lassen sich Änderungen an der Konstruktion schnell in die nächsten Bauteile übernehmen. Dadurch können mehrere Entwicklungsstände und Varianten geprüft werden, bevor in ein Serienwerkzeug investiert wird.

SLS-Kleinserien wirtschaftlich fertigen

Das Selektive Lasersintern eignet sich nicht nur für einzelne Prototypen. Auch SLS-Kleinserien und wiederkehrende Serienbedarfe lassen sich ohne formgebendes Werkzeug herstellen.

Innerhalb des Bauraums können mehrere Bauteile und unterschiedliche Geometrien gemeinsam angeordnet werden. Dadurch wird das verfügbare Bauvolumen effizient genutzt. Insbesondere bei komplexen Bauteilen, mehreren Varianten oder schwankenden Bedarfsmengen kann der SLS-3D-Druck wirtschaftlicher sein als ein werkzeuggebundenes Fertigungsverfahren.

Typische Anwendungen sind:

• Vor- und Nullserien
• Kleinserien technischer Kunststoffteile
• Ersatz- und Sonderbauteile
• individualisierte Komponenten
• unterschiedliche Bauteilvarianten
• Serienüberbrückungen
• Bauteile mit regelmäßigem, aber schwankendem Bedarf

Bei steigenden Stückzahlen prüfen wir, ob SLS weiterhin der wirtschaftlichste Fertigungsweg ist oder ob beispielsweise Rapid Tooling und Spritzguss Vorteile bieten.

Komplexe Geometrien ohne Stützstrukturen

Ein wesentlicher Vorteil des SLS-Verfahrens ist die hohe konstruktive Gestaltungsfreiheit. Da das umliegende Pulver das Bauteil während des Bauprozesses stützt, können Geometrien gefertigt werden, die bei anderen Verfahren zusätzliche Stützkonstruktionen oder einen hohen Montageaufwand erfordern würden.

Möglich sind unter anderem:

• Hinterschneidungen und innenliegende Konturen
• integrierte Kanäle und Hohlräume
• bewegliche und ineinandergreifende Komponenten
• komplexe Gitter- und Leichtbaustrukturen
• funktionsintegrierte Bauteile
• unterschiedliche Bauteile in einem gemeinsamen Bauprozess

Trotz der großen Gestaltungsfreiheit müssen Wandstärken, Spaltmaße, Entpulverbarkeit und mechanische Belastungen bereits bei der Konstruktion berücksichtigt werden. Wir prüfen deshalb Ihre Bauteildaten vor der Fertigung auf die Eignung für den SLS-3D-Druck.

Werkstoffe für den SLS-3D-Druck

Für das Selektive Lasersintern stehen verschiedene technische Kunststoffe zur Verfügung. Welcher SLS-Werkstoff geeignet ist, hängt von der späteren Bauteilfunktion, mechanischen Belastung, Temperatur, Flexibilität und den Anforderungen an die Oberfläche ab.

Typische SLS-Materialien sind:

• PA 12: vielseitiger Standardwerkstoff für belastbare Funktionsbauteile
• PA 11: für Anwendungen mit erhöhter Zähigkeit und Bruchdehnung
• TPU: für flexible und elastische Komponenten
• glasgefüllte Polyamide: für steifere und formstabilere Bauteile
• carbonfasergefüllte Polyamide: für erhöhte Steifigkeit bei geringem Gewicht

Die konkrete Materialverfügbarkeit und Eignung stimmen wir projektbezogen auf Ihre Anforderungen ab.

Vorteile des Selektiven Lasersinterns

• Funktionsprototypen und Kleinserien ab Losgröße 1
• keine formgebenden Werkzeuge erforderlich
• keine separaten Stützstrukturen
• hohe Gestaltungsfreiheit für komplexe Geometrien
• belastbare Bauteile aus technischen Kunststoffen
• schnelle Umsetzung von Konstruktionsänderungen
• unterschiedliche Varianten innerhalb eines Bauprozesses
• wirtschaftliche Fertigung wiederkehrender Kleinserien
• Nachbearbeitung entsprechend der Bauteilanforderungen

Wann ist SLS das passende 3D-Druck-Verfahren?

SLS eignet sich besonders, wenn Sie belastbare Kunststoffteile mit komplexen Geometrien benötigen und zunächst kein Spritzgusswerkzeug einsetzen möchten. Das Verfahren ist außerdem interessant, wenn mehrere Varianten, häufige Konstruktionsänderungen oder kleine bis mittlere Stückzahlen vorgesehen sind.

Wenn dagegen eine besonders glatte Oberfläche, transparente Optik, sehr feine Details oder bestimmte serienidentische Materialeigenschaften im Vordergrund stehen, können andere 3D-Druck- oder Fertigungsverfahren geeigneter sein.

Wir vergleichen deshalb Bauteilanforderung, Stückzahl, Material, Oberflächenqualität und Projektlaufzeit, bevor wir das passende Verfahren empfehlen.

SLS-Bauteile anfragen

Sie benötigen SLS-Prototypen, funktionsfähige Kunststoffteile oder eine SLS-Kleinserie? Senden Sie uns Ihre 3D-Daten zusammen mit Angaben zu Stückzahl, Material, Bauteilfunktion, Oberfläche und gewünschtem Liefertermin.

Wir prüfen die Machbarkeit und stimmen Werkstoff, Bauteilausrichtung, Nachbearbeitung und Fertigungsumfang auf Ihr Projekt ab. Sprechen Sie mit uns über Ihre SLS-Bauteile.