SLM/DMLS - Metall-3D-Druck der Spitzenklasse

Übersicht

SLM (Selective Laser Melting) und DMLS (Direct Metal Laser Sintering) repräsentieren die Königsklasse des 3D-Drucks: Vollmetallische Bauteile direkt aus dem Drucker. Für Aerospace, Medizintechnik und überall wo konventionelle Fertigung versagt.

Warum Metall-3D-Druck revolutionär ist

Geometrische Möglichkeiten

• Konforme Kühlkanäle: Optimierte Wärmeabfuhr in Werkzeugen
• Leichtbau-Strukturen: Gitterstrukturen mit 80% Gewichtsersparnis
• Integrierte Funktionen: Bewegliche Teile ohne Montage
• Unmögliche Geometrien: Hinterschnitte ohne Werkzeug-Grenzen

Materialvielfalt

Höchste Qualität für anspruchsvollste Anwendungen:

• Biokompatible Titan-Legierungen für Implantate
• Hochfeste Aluminium-Legierungen für Aerospace
• Korrosionsbeständige Edelstähle für Chemie/Pharma
• Hochtemperatur-Superlegierungen für Turbinen

Material-Portfolio unserer Partner

Titan Ti6Al4V - Der Medizin-Standard

• Biokompatibilität: ISO 10993, FDA-zugelassen
• Festigkeit: 900-1200 MPa Zugfestigkeit
• Gewicht: 4.4 g/cm³ (50% leichter als Stahl)
• Anwendung: Implantate, Aerospace, Motorsport

Aluminium AlSi10Mg - Leichtbau-Champion

• Gewicht: 2.7 g/cm³
• Festigkeit: 450 MPa nach Wärmebehandlung
• Korrosion: Eloxierbar für Oberflächenschutz
• Anwendung: Automotive, Drohnen, Werkzeugbau

Edelstahl 316L - Universal-Talent

• Korrosionsbeständigkeit: Gegen Säuren und Chloride
• Festigkeit: 600 MPa Zugfestigkeit
• Schweißbarkeit: Problemlose Nachbearbeitung
• Anwendung: Chemie, Pharma, Lebensmittel

Inconel 718 - Extreme Bedingungen

• Temperaturbeständigkeit: Bis 700°C Dauergebrauch
• Festigkeit: 1400 MPa bei hohen Temperaturen
• Korrosion: Beständig gegen Oxidation
• Anwendung: Gasturbinen, Aerospace, Petrochemie

Werkzeugstähle - Härteste Werkzeuge

• Härte: Bis 60 HRC nach Wärmebehandlung
• Verschleißfestigkeit: Überlegene Standzeiten
• Zähigkeit: Bruchresistent auch bei hoher Härte
• Anwendung: Spritzguss-Werkzeuge, Stanzen

Anwendungsgebiete im Detail

Aerospace & Defense

• Strukturkomponenten: Gewichtsoptimierte Bracket und Gehäuse
• Triebwerksteile: Hitzebeständige Turbinenschaufeln
• Satellitenteile: Vibrationsfeste, leichte Strukturen
• Zertifizierung: AS9100, NADCAP-konforme Partner

Medizintechnik

• Implantate: Patientenspezifische Hüft-, Knie-, Wirbelsäulen-Implantate
• Dental: Kronen, Brücken, Implantat-Abutments
• Chirurgische Instrumente: Maßgeschneiderte OP-Tools
• Prothesen: Leichtbau-Strukturen mit perfekter Passform

Werkzeugbau Revolution

• Konforme Kühlung: 40-60% bessere Wärmeabfuhr
• Ventillose Systeme: Vereinfachte Spritzguss-Werkzeuge
• Reparatur: Verschlissene Bereiche additiv ergänzen
• Leichtbau: Gewichtsreduktion für bessere Handhabung

Automotive High-End

• Motorsport: Leichtbau-Komponenten für Rennwagen
• Luxus-Fahrzeuge: Individualisierte Beschläge
• Oldtimer-Restauration: Nicht mehr verfügbare Ersatzteile
• Prototyping: Funktionale Tests vor Serien-Werkzeug

Technologie-Vergleich

SLM vs. DMLS - Was ist der Unterschied?

SLM (Selective Laser Melting):

• Prinzip: Komplettes Aufschmelzen des Metallpulvers
• Dichte: >99.5% der Vollmaterial-Dichte
• Eigenschaften: Identisch mit gegossenen/geschmiedeten Teilen
• Anwendung: Strukturbauteile, Implantate

DMLS (Direct Metal Laser Sintering):

• Prinzip: Sintern mit flüssiger Binderphase
• Dichte: 95-98% der Vollmaterial-Dichte
• Eigenschaften: Leicht porös, aber günstiger
• Anwendung: Prototyping, weniger kritische Teile

Nachbearbeitung erforderlich

Spanende Bearbeitung

• Oberflächen: Ra 15-25μm aus dem Drucker → Ra 0.8μm nach Bearbeitung
• Toleranzen: ±0.3mm gedruckt → ±0.02mm nach CNC-Finish
• Gewinde: Aufbohren und Schneiden für Präzision

Wärmebehandlung

• Spannungsarmglühen: Reduzierung von Eigenspannungen
• HIP (Hot Isostatic Pressing): Eliminierung letzter Poren
• Aushärtung: Optimale mechanische Eigenschaften

Oberflächenveredelung

• Sandstrahlen: Entfernung von Pulverresten
• Elektropolieren: Glatte, korrosionsbeständige Oberflächen
• Beschichten: PVD, Eloxieren für spezielle Eigenschaften

Kosten-Realität im Metall-3D-Druck

Warum so teuer?

Maschinenkosten

• Anschaffung: €500.000-€2.000.000 pro Anlage
• Betrieb: €200-500/Stunde Maschinenzeit
• Wartung: Hochqualifizierte Spezialisten erforderlich

Materialkosten

• Titan Ti6Al4V: €200-400/kg
• Inconel 718: €100-300/kg
• Edelstahl 316L: €50-150/kg
• Pulver-Aufbereitung: Sieben, recyceln, charakterisieren

Nachbearbeitungskosten

• CNC-Bearbeitung: €100-500/Stunde
• Wärmebehandlung: €50-200 pro Charge
• Qualitätsprüfung: CT-Scans, mechanische Tests

Typische Projektkosten

Medizin-Implantat (50cm³ Titan)

• Material: €500 (Titan-Pulver)
• Druckzeit: 20h × €300/h = €6.000
• Nachbearbeitung: €1.500
• Qualitätsprüfung: €1.000 Gesamt: €9.000 für kundenspezifisches Implantat

Aerospace-Bracket (25cm³ Aluminium)

• Material: €150 (AlSi10Mg)
• Druckzeit: 15h × €250/h = €3.750
• Nachbearbeitung: €800
• Zertifizierung: €2.000 Gesamt: €6.700 vs. €15.000 CNC-gefräst

Werkzeug-Insert (100cm³ Werkzeugstahl)

• Material: €300 (1.2709)
• Druckzeit: 30h × €400/h = €12.000
• Wärmebehandlung: €500
• CNC-Finish: €2.000 Gesamt: €14.800 vs. €25.000+ konventioneller Werkzeugbau

Wann ist Metall-3D-Druck wirtschaftlich?

Ideal für Metall-3D-Druck

✅ Komplexe Kühlkanäle in Werkzeugen ✅ Leichtbau-Optimierung kritisch ✅ Kleine Stückzahlen (1-100 Teile) ✅ Unmögliche Geometrien konventionell ✅ Biokompatible Einzelanfertigungen ✅ Rapid Prototyping metallischer Bauteile

Besser konventionell

❌ Einfache, massive Geometrien ❌ Große Stückzahlen (>1000) ❌ Standard-Toleranzen ausreichend ❌ Kostensensitive Anwendungen ❌ Große Bauteile (>300mm)

Qualitätssicherung & Zertifizierung

Aerospace-Standards

• AS9100: Qualitätsmanagementsystem
• NADCAP: Spezielle Prozess-Zertifizierung
• Material-Qualifikation: Vollständige mechanische Charakterisierung

Medizin-Standards

• ISO 13485: Medizinprodukte-QM
• FDA 510(k): US-Zulassung für Implantate
• CE-Kennzeichnung: Europäische Konformität

Prüfverfahren

• CT-Scans: Interne Defekt-Analyse
• Mechanische Tests: Zug-, Biege-, Ermüdungstests
• Metallographie: Gefügeuntersuchungen
• Oberflächenanalyse: Rauheit, Porosität

Unser Partner-Netzwerk

Aerospace-Spezialist

• Zertifizierungen: AS9100, NADCAP
• Materialien: Titan, Inconel, qualifizierte Pulver
• Kapazitäten: Bauvolumen bis 800×400×500mm
• Services: Komplette Prozesskette inkl. Zertifizierung

Medizintechnik-Partner

• Zertifizierung: ISO 13485, FDA-registriert
• Spezialisierung: Patientenspezifische Implantate
• Clean Room: Klasse 10.000 Produktionsumgebung
• Services: Von CT-Scan bis sterilverpacktes Implantat

Werkzeugbau-Experte

• Erfahrung: 15+ Jahre Metall-3D-Druck
• Spezialisierung: Konforme Kühlung, Reparaturen
• Materialien: Werkzeugstähle, Maraging-Stähle
• Services: Design-Optimierung für AM

Ihre Metall-3D-Druck Anfrage

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Aerospace/Defense: Strukturoptimierung und Zertifizierungs-Support Medizintechnik: Patientenspezifische Lösungen und Regulatory Affairs Werkzeugbau: Kühlkanal-Optimierung und Lebensdauer-Verlängerung Automotive: Prototyping und Motorsport-Komponenten

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