Selektives Lasersintern (SLS)  ist die Technologie der Wahl für schnelle Prototypenerstellung bei einer Bandbreite von Anwendungen für funktionsfähige Prototypen, einschließlich solchen mit Einrastmechanismen, Filmverschlüssen und anderen mechanischen Verbindungen. Da sich mit SLS mehrere Stücke gleichzeitig fertigen lassen, eignet es sich außerdem hervorragend für die digitale Direktfertigung (Direct Digital Manufacturing, DDM) von Produkten, die robust und wärmebeständig sein müssen.

WAS IST LASERSINTERN?

Die SLS-Technologie verwendet einen Laser, um kleine Partikel aus Kunststoff, Keramik, Glas, Metall (in einem anderen Aufsatz sprechen wir über direktes Metallsintern) oder anderen Werkstoffen in Schichten zu einer dreidimensionalen Struktur zu härten und zu verschmelzen. Der Laser zeichnet das Muster jedes Querschnitts des 3D-Designs auf ein Bett aus Pulver. Nachdem eine Schicht aufgebaut wurde, senkt sich das Bett ab und eine weitere Schicht folgt auf die bereits vorhandenen Schichten. Das Bett senkt sich immer weiter ab, bis alle Schichten aufgebaut wurden und das Bauteil fertig ist.

Einer der Hauptvorteile von SLS besteht darin, dass keine Stützstrukturen erforderlich sind. Viele andere additive Fertigungstechnologien nutzen Stützstrukturen, damit sich die Konstruktion während der Produktion nicht verformt oder einfällt. Da das Produkt in einem Pulverbett liegt, sind keine Stützen erforderlich. Dies bedeutet, dass mit SLS bei gleichzeitiger Einsparung von Werkstoff Geometrien erzeugt werden können, die keine andere Technologie hervorbringen kann. Außerdem muss man sich keine Sorgen machen, das Teil beim Entfernen der Stützen zu beschädigen – die Technologie erlaubt die Fertigung komplexer innerer Komponenten und kompletter Teile. Dies macht auch die Montage weniger zeitaufwändig. Wie bei anderen additiven Fertigungstechnologien ist es nicht erforderlich, das Problem der Werkzeugreinigung zu berücksichtigen – und damit die Notwendigkeit von Nahtstellen –, das bei subtraktiven Methoden häufig auftritt. Hierdurch können vorher undenkbare Geometrien realisiert, die Montagezeit reduziert und schwache Verbindungen beseitigt werden.

SLS zeigt seine Stärken besonders dann, wenn es darum geht, haltbare Kunststoffteile herzustellen. Mit SLS können hochbelastbare Teile für Praxistests und Gussformenherstellung angefertigt werden, während die Teile bei anderen additiven Fertigungsverfahren im Laufe der Zeit brüchig werden können. Da SLS-gefertigte Teile so robust sind, machen sie traditionellen Herstellungsverfahren wie Spritzguss Konkurrenz und sind bereits in den unterschiedlichsten Endanwendungen, wie z. B. im Automobilbau und in der Luft- und Raumfahrt, im Einsatz.

In Anbetracht der Robustheit und Fähigkeit, komplexe Teile im Ganzen herzustellen, kann SLS für Kleinserien große Zeit- und Kostenvorteile mit sich bringen, da die Montage wie bei der herkömmlichen Fertigung üblich entfällt. Die Technologie bietet die perfekte Verbindung aus Funktionalität, Stärke und Komplexität. Durch den Wegfall des Montageschritts können Teile schneller gefertigt werden. Es lassen sich jedoch auch weniger Teile herstellen, da SLS-Teile widerstandsfähiger gegen Abnutzung und Umwelteinflüsse sind. Speziell bei der kundenindividuellen Massenproduktion von bestimmten Endnutzungsteilen in kleinen Stückzahlen spielt SLS seine Stärken gegenüber der konventionellen Herstellung aus, weil teures und ineffizientes Umrüsten entfällt. Im Vergleich zu anderen additiven Fertigungstechnologien besteht einer der weiteren großen Vorteile von SLS darin, dass Teile und Formen gespeichert und vervielfältigt werden können. Hierfür werden Daten genutzt, die nicht korrodieren oder beim Transport verloren gehen können oder teuren Lagerraum belegen. Die Designs sind bei Bedarf jederzeit für eine Produktion verfügbar, auch dann, wenn das Original nicht mehr auffindbar ist.

Aufgrund der verfügbaren Werkstoffe sind die Einsatzmöglichkeiten von Teilen, die mit der SLS-Technologie hergestellt werden können, sehr vielfältig. Werkstoffe auf Styrolbasis sind hervorragend für die Herstellung von Gussteilen geeignet – aus Gips, Titan, Aluminium usw. – und sind mit den meisten Standard-Gussprozessen kompatibel. Darüber hinaus ermöglicht SLS die Produktion robuster Kunststoffartikel für geringe bis mittelgroße Mengen an Endnutzungsteilen wie Gehäusen, Teilen mit Einrastfunktion, Komponenten für die Automobilindustrie und Leitungen mit geringer Wandstärke. Technische Kunststoffe können auch aus schwer entflammbarem Material hergestellt werden, um Anforderungen in der Luftfahrt und für Verbraucherprodukte zu erfüllen, oder aus gasgefülltem Material für höhere Steifigkeit und Hitzebeständigkeit. Es gibt sogar glasfaserverstärkten Kunststoff für höchste Steifigkeit sowie gummiartige Werkstoffe für flexible Teile wie Schläuche, Dichtungen, Griffpolsterung und vieles mehr.