Selektives Laserschmelzen (SLM) nutzt hochenergetische Laserstrahlung, um Metallpulver vollständig aufzuschmelzen und dreidimensionale Formen zu erzeugen. Es ist eine vielversprechende additive Fertigungstechnologie für Metalle und wird auch als Laserschmelzschweißen bezeichnet. Im Allgemeinen gilt es als Teilgebiet der SLS-Technologie.
Beim SLS-Druckverfahren wird ein Mischpulver aus verarbeitetem und niedrigschmelzendem Metall oder molekularem Material verwendet. Das niedrigschmelzende Material schmilzt, das hochschmelzende Metallpulver jedoch nicht. Das geschmolzene Material wird zum Verbinden und Formen verwendet. Dadurch weist das Bauteil Poren und schlechte mechanische Eigenschaften auf. Ein erneutes Aufschmelzen bei hoher Temperatur ist daher notwendig, wenn es verwendet werden soll.
Der gesamte SLM-Druckprozess beginnt mit dem Slicing von 3D-CAD-Daten und der Umwandlung dieser 3D-Daten in viele 2D-Daten. Das Format der 3D-CAD-Daten ist üblicherweise eine STL-Datei. Dieses Format wird auch in anderen schichtbasierten 3D-Druckverfahren häufig verwendet. Die CAD-Daten können in die Slicing-Software importiert und verschiedene Attributparameter sowie Drucksteuerungsparameter festgelegt werden. Beim SLM-Druck wird zunächst eine dünne Schicht gleichmäßig auf das Substrat gedruckt. Anschließend wird die 3D-Form durch die Bewegung der Z-Achse erzeugt.
Der gesamte Druckprozess findet in einem geschlossenen Behälter statt, der mit dem Inertgas Argon oder Stickstoff gefüllt ist, um den Sauerstoffgehalt auf 0,05 % zu reduzieren. Beim SLM-Verfahren wird ein Galvanometer gesteuert, um die Laserbestrahlung des aufgetragenen Pulvers zu realisieren und das Metall bis zum vollständigen Schmelzen zu erhitzen. Nach Abschluss der Bestrahlung einer Ebene senkt sich der Tisch ab, der Auftragmechanismus führt den Vorgang erneut durch, und der Laser bestrahlt die nächste Schicht. Die neue Pulverschicht schmilzt und verbindet sich mit der vorherigen. Dieser Zyklus wiederholt sich, bis die 3D-Geometrie fertiggestellt ist. Der Arbeitsraum ist mit Inertgas gefüllt, um die Oxidation des Metallpulvers zu verhindern. Einige Anlagen verfügen über ein Luftzirkulationssystem, um die vom Laser erzeugten Funken zu beseitigen.
Die SLM-Druckdienstleistungen von JS additive finden in verschiedenen Bereichen Anwendung, darunter Formenbau, industrielle Präzisionsbauteile, Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie, Medizintechnik, Forschung und andere Kleinserienfertigungen ohne Formen oder kundenspezifische Anpassungen. Die SLM-Technologie ermöglicht schnelles Prototyping mit gleichmäßiger, porenfreier Struktur und erlaubt die Realisierung sehr komplexer Bauteile und Heißkanalsysteme.
