3D-Druckverfahren im Vergleich
Beim Selektiven Lasersintern (SLS) werden dreidimensionale Geometrien Schicht für Schicht aus einem Kunststoffpulver erzeugt. Meist wird Polyamid PA 12 (Nylon) verwendet, da es gegenüber mechanischen Belastungen und hohen Temperaturen sehr beständig ist. Das pulverförmige Ausgangsmaterial wird flächig auf einer Bauplattform aufgebracht, durch Laser bis kurz unter den Schmelzpunkt erhitzt und selektiv verfestigt.
Das Selective Absorption Fusion (SAF) beruht ebenfalls auf Kunststoffpulvern. Diese werden schichtweise mit einer gegenläufigen Walze auf dem Druckbett aufgetragen, allerdings mithilfe eines Infrarotstrahlers verschmolzen. Dabei kommt eine Absorberflüssigkeit zum Einsatz, die die infrarote Strahlung absorbiert.
Die SAF-Technologie bietet gegenüber dem Lasersintern möglicherweise eine Zeitersparnis, da nur eine einzelne Überfahrt von Druckköpfen und Infrarot-Lampe notwendig ist. Beim SLS-Verfahren hingegen muss der Laserstrahl in vielen einzelnen Bahnen pro Schicht abgelenkt werden. Allerdings sind SLS und SAF bisher noch nicht systematisch verglichen worden.
Ein Forschungsteam um Patrick Springer vom Zentrum für Additive Produktion (ZAP) am Fraunhofer IPA wird nun mit dem Industriepartner Götz Maschinenbau GmbH & Co. KG diesen Vergleich durchführen.
“Wir unterstützen industrielle Anwender bei der Implementierung der Technologie bis hin zur Fertigung von Serienbauteilen. Dabei steht neben der anwendungsspezifischen Qualifizierung des Prozesses selbst auch die industrielle Gesamtprozesskette im Fokus”, so Springer.
Für das Forschungsvorhaben werden vereinheitlichte Testszenarien entworfen und Testbauteile aus PA12 gedruckt. Die Verfahren sollen dann in Bezug auf ihre Freiheitsgerade und Limitationen verglichen und evaluiert werden. Um das volle Potenzial der SAF-Technologie nutzen zu können, forscht das Fraunhofer IPA darüber hinaus an automatisierten Lösungen für die Pulveraufbereitung und Zuführung.