Untersuchungen zum Lasersintern keramischer Suspensionen

Seit fast zwei Dekaden unterstützen schichtweise generative Fertigungstechnologien auf operativer Ebene die Produktentwicklung in ihren unterschiedlichen Phasen. Ende der 80er Jahre und zu Beginn der 90er Jahre fanden vorwiegend Verfahren zur Herstellung von Konzeptmodellen oder Geometrieprototypen (»Rapid Prototyping«) Zutritt zum Markt. Heute werden diese Technologien auch zur Fertigung geometrisch komplexer Werkzeugeinsätze für Vorserienuntersuchungen (»Rapid Tooling«) oder zur Herstellung von Einzelteilen und Serienwerkzeugeinsätzen (»Rapid Manufacturing«) verwendet. Betrachtet man neben den technologischen Entwicklungen auch die immer kürzer werdenden Produktlebenszyklen und kleineren Serien bei wachsender Produktkomplexität und steigender Individualisierung, kann davon ausgegangen werden, dass das Rapid Manufacturing zukünftig immer mehr an Bedeutung gewinnen wird. Das Lasersintern gehört zu den schichtweise-generativen Fertigungsverfahren, die einen pulverförmigen Ausgangswerkstoff durch Laserenergie lokal verfestigen. Nach Auftragen einer feinen Schicht mittels Beschichter oder Rolle wird diese örtlich durch Laserstrahlung erhitzt, so dass sich die Pulverpartikel miteinander verbinden. Durch eine geeignete Prozessführung erfolgt eine Verbindung mit der unterhalb befindlichen Schicht bzw. zu Beginn des Bauprozesses mit der Trägerplattform. Anschließend senkt sich die Bauplattform um eine Schichtstärke ab und eine weitere Pulverschicht wird aufgetragen. Durch zyklisches Wiederholen der Teilschritte »Pulverauftrag«, »Belichtung« und »Plattformabsenkung« entsteht Schicht für Schicht ein dreidimensionaler Körper im Pulverbett. Kommerzialisiert wurde das Verfahren 1992.