Metall-3D-Druck mit Laser: Der Leitfaden für Ingenieure

High precision metal 3D printed mold component on a build plate made with selective laser melting

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Von Felix Lee | CEO bei Forgecise Veröffentlicht: 6. August 2026

Zusammenfassung (TL;DR) Die Laserformung ist der zentrale physikalische Prozess des 3D-Metalldrucks, insbesondere des selektiven Laserschmelzens (SLM). Um dichte, spannungsarme Bauteile herzustellen, müssen Ingenieure den Energieeintrag optimieren, die Schmelzbäder kontrollieren und die thermische Spannung minimieren. Dieser Leitfaden behandelt die physikalischen Grundlagen, die wichtigsten Fehlerursachen, die Materialgesetze, Echtzeitsensoren und Luft- und Raumfahrtnormen wie AS9102.

1. Wie Laser Metallteile formen: SLM vs. EBM

Kurzantwort Selektives Laserschmelzen (SLM) nutzt einen intensiven Laserstrahl, um Metallpulver unter Schutzgasatmosphäre (Argon) Schicht für Schicht vollständig aufzuschmelzen. Elektronenstrahlschmelzen (EBM) hingegen verwendet einen Elektronenstrahl in einem heißen Vakuum. SLM ermöglicht feinere Details, während EBM die thermische Spannung reduziert.

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|                       METAL 3D PRINTING PROCESS                       |
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|     Selective Laser Melting       |      Electron Beam Melting        |
|               (SLM)               |               (EBM)               |
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| • 1070 nm Fiber Laser (200-1000W) | • High-Energy Electron Beam       |
| • Argon Gas (O2 < 0.1%)           | • High Vacuum Environment         |
| • Rapid Melt & Solidification     | • Powder Preheated Near β-Transus |
| • Layer Thickness: 20–60 μm       | • Lower Thermal Stress            |
| • High Surface Resolution         | • Lower Resolution / Rougher      |
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Selektives Laserschmelzen (SLM)

SLM (auch Laser-Pulverbettfusion genannt) basiert auf einem Hochleistungs-Faserlaser. Dieser Strahl hat eine Wellenlänge von 1070 nm und läuft zwischen 200 W und 1000 W. Der Laser fährt über dünne Pulverschichten (20 μm bis 60 μm dick) um die Formen Schicht für Schicht zu schmelzen.

Im Gegensatz zum selektiven Lasersintern (SLS), bei dem die Körner lediglich miteinander verklebt werden, … schmilzt Metallpulver vollständig. Das flüssige Metall erstarrt zu festen, vollständig dichten Teilen. Um zu verhindern, dass die heißen, reaktiven Metalle Feuer fangen oder rosten, findet das SLM-Verfahren in einer mit Argon gefüllten, abgedichteten Kammer statt. Die Bediener halten den Sauerstoffgehalt unter einem bestimmten Wert. 0,1 % (und unten) 0,05 % für empfindliche Metalle wie Titan).

Elektronenstrahlschmelzen (EBM)

Beim EBM wird Lichtphotonen durch einen Elektronenstrahl ersetzt. Der Aufbau erfolgt in einem Hochvakuum. Die Maschine erhitzt das Pulverbett auf hohe Temperaturen nahe der Legierungsgrenze β.-TransusphasenpunktDie

Da das gesamte Druckbett während des gesamten Fertigungsprozesses heiß bleibt, unterliegen EBM-Bauteile einer deutlich geringeren internen Wärmebelastung. Dies macht EBM ideal für dicke Titanhalterungen in der Luft- und Raumfahrt. Allerdings weisen EBM-Bauteile rauere Oberflächen und eine geringere Detailgenauigkeit als SLM-Bauteile auf.

2. Energiedichte und Prozessparameter

Kurzantwort Die volumetrische Energiedichte (VED) misst, wie viel Laserenergie auf einen Kubikmillimeter Pulver trifft. Zu wenig Energie hinterlässt ungeschmolzene Pulverreste. Zu viel Energie erzeugt heiße Löcher, in denen sich Gasblasen bilden.

Die Energiedichteformel

Ingenieure verwenden die Gleichung für die volumetrische Energiedichte ($ED$), um die Wärmezufuhr durch Laser in Joule pro Kubikmillimeter ($\text{J/mm}^3$) zu messen:$$ED = \frac{P}{v \cdot h \cdot t}$$

Wo:

  • $P$ = Laserleistung (Watt, $\text{W}$)
  • $v$ = Scangeschwindigkeit (Millimeter pro Sekunde, $\text{mm/s}$)
  • $h$ = Schraffurabstand zwischen den Scanlinien (Millimeter, $\text{mm}$)
  • $t$ = Pulverschichtdicke (Millimeter, $\text{mm}$)
ENERGY DENSITY SPECTRUM
--------------------------------------------------------------------------------
[ UNDER-MELTING ] ---------> [ OPTIMAL WINDOW ] ---------> [ OVER-MELTING ]
• Low Energy                 • Balanced Input              • High Energy
• Lack of Fusion (LOF)       • High Density                • Keyhole Porosity
• Balling Effect             • Strong Bonding              • Heavy Spatter
• Interlayer Porosity        • Low Defects                 • Element Burn-off
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Die richtige Balance finden

Jede Metalllegierung benötigt einen spezifischen Laserenergiebereich:

  • Unterschmelzen (niedrige Energie)Der Laser kann das Pulver nicht vollständig durchschmelzen. Dadurch entsteht Fusionsmangel (LOF) Lücken und Balling, wo flüssiges Metall wie Wassertropfen auf Glas abperlt.
  • Überschmelzen (Hohe Energie)Der Laser verdampft Metall und gräbt dabei ein tiefes Loch, das man als Verdampfer bezeichnet. Schlüsselloch. Wenn dieser heiße Dampfhohlraum zusammenfällt, schließt er Argongas in Form runder Poren ein. Dabei entstehen außerdem starke Spritzer, und leichte Legierungselemente verbrennen.

Benchmark-Bereiche

  • Titan (Ti-6Al-4V / TC4): ~60–90 $\text{J/mm}^3$
  • Inconel 718 (IN718): ~50–80 $\text{J/mm}^3$
  • Aluminiumlegierungen: Es werden viel höhere Laserleistungen und langsamere Geschwindigkeiten benötigt, da helles Aluminium das Laserlicht reflektiert und die Wärme schnell abführt.

Ingenieure müssen Versuchsplanungsversuche (Design of Experiments, DOE) durchführen, Probenquerschnitte anfertigen und CT-Scans durchführen, um für jede Metallcharge individuelle Parameterkarten zu erstellen.

3. Schmelzbadphysik und 4 Hauptdefekte

Kurzantwort Beim Kontakt des Lasers mit Metallpulver bildet sich ein kleiner Schmelzpunkt. Temperaturunterschiede führen zu Strömungen in der Flüssigkeit (Marangoni-Konvektion). Ein unausgewogenes Flüssigkeitsgleichgewicht verursacht vier Defekte: mangelnde Verschmelzung, Gasporosität, Kugelbildung und Rissbildung.

       [ Laser Beam ]
             |
             v
   ~~~~~~~~~~~~~~  <-- Protective Gas Flow
  /  Melt Pool   \
 ( Marangoni Flow ) <-- Surface Tension Gradient
  \~~~~~~~~~~~~~~/
  [ Solid Metal ]

Die 4 Hauptmängel

  1. Fusionsmangel (LOF):
    • UrsacheGeringe Laserleistung, hohe Geschwindigkeiten oder zu dicke Pulverschichten führen dazu, dass Rohpulver zwischen den Schichten zurückbleibt.
    • AuswirkungenScharfe, unverbundene Spalten schwächen das Bauteil. Spaltbildung ist der Hauptgrund dafür, dass 3D-gedruckte Metallteile unter wiederholter Belastung brechen.
  2. Gasporosität:
    • UrsacheZusammengefallene Schlüssellöcher schließen Kammergas ein, oder feuchtes Pulver gibt Feuchtigkeitsblasen in das Schmelzbad ab.
    • AuswirkungenKleine runde Löcher verringern die Zugfestigkeit.
  3. Balling:
    • UrsacheDie Oberflächenspannung zieht schnell fließende Flüssigkeitsspuren zu winzigen runden Kugeln anstatt zu glatten Linien zusammen.
    • Auswirkungen: Raue Oberflächen treffen auf das Pulverwischerblatt und beschädigen es.
  4. Knacken:
    • Ursache: Heißes Knacken geschieht, wenn Flüssigkeitsfilme während der Abkühlung reißen.. Thermische Rissbildung im Festkörper passiert, wenn kaltes Metall sich schlagartig zusammenzieht.
    • AuswirkungenHäufig anzutreffen bei Nickel-Superlegierungen (IN718), hochfestem Aluminium und Werkzeugstählen.

Um diese Mängel zu beheben, müssen die Energieeinstellungen angepasst, die Bauplatten vorgeheizt, intelligente Laserstrahlengänge verwendet und das Argongas rein gehalten werden.

4. Scanmuster und Temperaturregelung

Kurzantwort Die Scanpfade steuern die Bewegung des Lasers über das Pulverbett. Durch die Aufteilung großer Bereiche in kleine Inseln und die Änderung des Laserpfadwinkels um 67° in jeder Schicht wird die Wärme gleichmäßig verteilt und ein Verbiegen der Teile verhindert.

LAYER N                     LAYER N+1 (Rotated by 67°)
+---+---+---+               +---+---+---+
|///|\\\|///|               |==/|--/|==/|
+---+---+---+   ------>     +---+---+---+
|\\\|///|\\\|               |--/|==/|--/|
+---+---+---+               +---+---+---+
 (Island Pattern)            (Golden Angle Disruption)

Inselmuster

Das Abtasten einer breiten Platte mit einem Laser in eine Richtung erzeugt enorme Temperaturunterschiede. Stattdessen zerlegt eine Software die Schichten in kleine Bereiche. Inseln oder Streifen (oft 5 mm × 5 mm). Der Laser springt zwischen einzelnen Quadraten hin und her, um eine gleichmäßige Wärmeverteilung zu gewährleisten.

Die 67°-Rotationsregel

Bei jeder neuen Ebene ändert die Software die Laserrichtung um 67° (der Goldene Winkel). Durch diese Rotation wird verhindert, dass sich die Scanpfade übereinander stapeln. Sie verteilt die Wärmeentwicklung und verringert richtungsabhängige Spannungsunterschiede.

Zusätzliche Pfadoptionen

  • KonturlinienDer Laser zeichnet die Außenkanten separat nach, um glatte Wände und scharfe Ecken zu erhalten.
  • Überlappung der SchraffurBenachbarte Scanspuren müssen sich um einen bestimmten Wert überlappen. 30 bis 50 % der Laserfleckgröße So verschmelzen die Wege vollständig miteinander.
  • Adaptives ScannenModerne Werkzeugmaschinen passen Laserleistung und Vorschubgeschwindigkeit dynamisch an, wenn sie über dünne Wände oder scharfe Spitzen fahren.

5. Hitzespannung und Bauteilverzug

Kurzantwort Beim 3D-Metalldruck entstehen extreme Temperaturschwankungen von bis zu 10⁶ K/m (eine Million Kelvin pro Meter). Durch das Schrumpfen der oberen Schichten gegen das kalte darunterliegende Metall entstehen innere thermische Spannungen, die die Bauteile verformen.

       [ Cool Surface Layer Shrinks ]
                   ||
                   \/
   ====================================  <-- Extreme Residual Strain
   ------------------------------------
       [ Hot Underlying Structure ]
                   ||
                   \/
 [ Baseplate Warping / Part Separation ]

Wie Hitzebelastung Teile verbiegt

Da Metall innerhalb von Mikrosekunden schmilzt und erstarrt, erreichen die Temperaturänderungen im Inneren des Bettes 10⁶ K/m. Frisch gelagerte Oberflächenschichten versuchen sich beim Abkühlen zusammenzuziehen, werden aber vom darunterliegenden kalten Metall daran gehindert. Dadurch wird das Metall gespannt und die Wärmespannung eingeschlossen.

Unkontrollierte Hitzebelastung führt zu drei Ausfallpunkten:

  1. Grundplatten, die sich an den Ecken nach oben wölben.
  2. Teile brechen während des Druckvorgangs von ihren Haltestiften ab.
  3. Risse öffnen sich in dicken Metallwänden.

Möglichkeiten, Verspannungen zu lösen

  • Bodenplatten vorheizenDurch das Erhitzen der Druckplatte wird der Temperaturunterschied (ΔT) zwischen den Flüssigmetallspuren und dem festen Metall verringert.
  • Symmetrische Scanpfade: Laserstrahlen, die von der Mitte nach außen verlaufen, halten die inneren Zugkräfte im Gleichgewicht.
  • Starke Unterstützung: Schwere Stützgeometrien fixieren die Teile fest auf der schweren Stahlbauplatte.
  • Stressabbau-Öfen: Durch Erhitzen der gedruckten Teile, während diese noch an der Platte befestigt sind, werden eingefrorene innere Spannungen gelöst, bevor die Bediener sie abtrennen.

WarnungRissanfällige Metalle wie IN718-Nickel, hochfestes Aluminium und Werkzeugstahl erfordern vorgeheizte Bauplatten. Ohne Vorwärmen brechen diese Teile während des Bearbeitungsprozesses.

6. Multilasersysteme und Heftlinien

Kurzantwort > Produktions-3D-Drucker verwenden 2 bis 12 Laser, die nebeneinander arbeiten, um Aufträge schneller abzuschließen. Die Überlappungslinien, an denen sich die Laserarbeitszonen berühren, werden als „Nahtlinien“ bezeichnet. Die Bediener müssen diese Nähte sorgfältig kalibrieren, um schwache Verbindungen und Mikrorisse zu vermeiden.

[ Laser A Zone ]  ===>  | STITCHING LINE |  <===  [ Laser B Zone ]
                        | (Energy Overlap) |
                        | Micro-crack Risk |

Das Nahtproblem

Um große Metallteile schnell herzustellen, teilen moderne Maschinen das Pulverbett auf mehrere Laserköpfe auf. An den Übergängen der Laserarbeitszonen kann sich Wärme stauen oder abfallen.

Eine mangelhafte Laserausrichtung birgt drei Risiken entlang der Nähte:

  1. Schwachstellen, die bei wiederholten Belastungstests frühzeitig versagen.
  2. Winzige Stufen oder Höhenunterschiede an der Außenhaut.
  3. Mikrorisse, die durch überlappende Hitzeflecken verursacht werden.

Reparieren von Lasernähten

  • Leistungskalibrierung: Optik und Ausgangsleistung so aufeinander abstimmen, dass jeder Laser mit gleicher Helligkeit feuert.
  • ÜberlappungseinstellungenVerwenden Sie schonende Scaneinstellungen mit niedrigerer Leistung direkt an den Randnähten.
  • Halten Sie Nähte von Spannungen fern: Die Nahtlinien sollten nicht an dünnen, stark beanspruchten Stellen des Bauteils angebracht werden.
  • Grenzkontrollen: Dichte und Festigkeit an Proben prüfen, die direkt quer über die Nähte geschnitten wurden.

7. Materialregeln: Titan, Nickel, Aluminium und Stahl

Kurzantwort Verschiedene Metallpulver erfordern unterschiedliche Druckregeln. Titan benötigt reines Argongas, Nickel eine Heißvorwärmung, Aluminium eine hohe Laserenergie und Edelstahl lässt sich problemlos in einem breiten Spektrum an Einstellungen drucken.

MaterialPrimäres technisches RisikoSchlüsselverarbeitungsregelNachbearbeitungsbedarf
Titan (Ti-6Al-4V / TC4)Nimmt schnell Sauerstoff auf; bildet eine spröde α-Martensitphase.Kammer-O₂ < 0,05 % halten; Pulver vor Luft schützen.Obligatorische Wärmebehandlung zur Wiederherstellung der Metallzähigkeit.
Nickellegierung (Inconel 718)Neigt zur Entstehung von Heißrissen beim Erstarren des flüssigen Metalls.Hohe Heizleistung der Bauplatte verwenden; spannungsarme Scanpfade verwenden.Lösungs- und Alterungswärmebehandlungen in Vakuumöfen.
Aluminiumlegierungen (AlSi10Mg)Reflektiert Laserlicht, verliert schnell Wärme, enthält Gasporen.Hohe Laserleistung, niedrige Geschwindigkeiten, Trockenpulver, Reingas verwenden.Stressabbauende Wärmebehandlung.
Edelstahl (316L)Einfach zu bedrucken; birgt die Gefahr von Oberflächenrost bei sinkender Gasreinheit.Standardmäßige Lukenüberlappungen und saubere Gasströmung verwenden.Optionale Wärmebehandlung; einfache Stützentfernung.

Einstellungen dürfen niemals von einem Metall auf ein anderes übertragen werden. Jede Legierung benötigt ihre eigene, getestete Einstellungskarte.

8. Echtzeitsensoren und Qualitätsüberwachung

Kurzantwort Die In-situ-Überwachung nutzt Kameras und Lichtsensoren, um Schmelzbecken während des Druckvorgangs zu beobachten. Diese Sensoren erkennen Spritzerspitzen und Schmelzfehler frühzeitig und machen 3D-Drucker so zu intelligenten Werkzeugen.

[ High-Speed Camera / Photodiode ]
              |
              v (Real-time Melt Pool Signal)
     [ Machine Learning ]
              |
     +--------+--------+
     |                 |
     v                 v
[ Live Parameter ]  [ Instant Alarm / ]
[ Adjustment    ]  [ Print Abort     ]

Sensortypen

  • Hochgeschwindigkeitskameras: Wird über oder innerhalb von Laserstrahlen montiert, um die Größe des Schmelzbades, Spritzer und Metalldampfwolken zu erfassen.
  • Fotodioden: Lichthelligkeit und Temperaturänderungen direkt am Schmelzpunkt der Flüssigkeit ablesen.
  • Akustische und Wärmesensoren: Achten Sie auf Mikrorisse und erstellen Sie Temperaturkarten über das gesamte Baubett.

Live-Korrekturen

Diese Sensoren bauen ein digitales „Prozessfingerabdruck“. Computer-Algorithmen lesen diese Signale in Echtzeit aus. Treten Fehler auf – wie beispielsweise unschöne Spritzer oder nicht geschmolzenes Pulver –, benachrichtigt die Software die Bediener oder passt die Lasereinstellungen sofort an, um den Druck zu retten.

Nach Abschluss der Druckvorgänge führen Techniker industrielle Computertomographie-Scans (Röntgeninspektion) an kritischen Teilen durch, um versteckte innere Poren zu finden, ohne die Teile aufschneiden zu müssen.

9. Checkliste für den Bediener bei Druckaufträgen

Kurzantwort Für einen gleichbleibenden Metalldruck sind gute Maschineneinstellungen unerlässlich. Die Bediener sollten während des Druckvorgangs den Kammergasdruck, den Zustand des Lasers und die Abstreifblätter überwachen und anschließend zerstörungsfreie Prüfungen (ZfP) an den fertigen Teilen durchführen.

Checkliste für den Druckvorgang

  • [ ] Sauerstoffgehalt: Sicherstellen, dass der O_2-Gehalt der Kammer unter den Grenzwerten bleibt (<0,1 % bzw. <0,05 % für Titan).
  • [ ] LaserleistungAchten Sie auf Verunreinigungen der Laserlinse oder Leistungsabfälle.
  • [ ] ScheibenwischerblattAchten Sie auf Klingensprünge, Klingenverschleiß oder Stöße gegen erhöhte Teile.
  • [ ] SpritzermelderReinigen Sie die optischen Glasscheiben, wenn die Spritzerbildung zunimmt.
  • [ ] PulverschichtenAchten Sie darauf, dass sich das frische Pulver gleichmäßig auf dem gesamten Teller verteilt.

Schritte nach dem Druck

  1. SichtprüfungPrüfen Sie die Teile auf umgebogene Kanten, raue Oberflächen oder Ablösungen der Platten.
  2. Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP): Führen Sie Eindringprüfungen mit Farbstoffen, Röntgenaufnahmen oder industrielle Computertomographie durch.
  3. Labor-Gutschein-Schecks: Zur Messung der Zugfestigkeit und zur Untersuchung der Metallkörner unter dem Mikroskop wurden Teststäbe aus der Platte geschnitten.

Jeder Maschinenfehler wird sofort protokolliert. Der 3D-Metalldruck erfordert eine aktive Kontrolle der physikalischen Grundgesetze in jeder Schicht.

10. Prozessqualifizierung und AS9102-Standards

Kurzantwort In der industriellen Fertigung werden die getesteten Parameter in einem festgelegten Konfigurationspaket fixiert. Jede neue Maschine, jede Materialcharge und jede Einstellungsänderung muss Qualifikationstests bestehen, einschließlich der Erstmusterprüfung (FAI) nach AS9102.

[ DOE Parameter Testing ] ---> [ Sample Testing (CT/Tensile) ]
                                          |
                                          v
[ Freeze Parameter Package ] <--- [ AS9102 FAI Approval ]
              |
              v
[ Mass Production + Cpk Statistical Control ]

Qualifizierungsschritte

  1. AuslöserDie Einführung eines neuen Druckermodells, eines neuen Pulverlieferanten oder einer geänderten Geschwindigkeitseinstellung erfordert eine vollständige Qualifikationsprüfung.
  2. Coupon-Test: Drucken Sie Probenstäbe, Dichtewürfel und Stifte über alle Plattenecken, um die tatsächliche Festigkeit und die Bauteildichte zu messen.
  3. Sperrparameter: Genehmigte Maschinenkonfigurationen in einer Datei speichern Qualifiziertes Parameterpaket. Maschinenbediener können gesperrte Einstellungen nicht ohne erneuten Test ändern.

Industriestandards

  • AS9102 Erstmusterprüfung (FAI)Die Vorschriften für die Luft- und Raumfahrt verlangen Unterlagen, die belegen, dass das erste fertige Teil allen CAD-Formen, Materialeigenschaften und Oberflächengrenzen entspricht.
  • Prozessfähigkeitsindex (C_{pk}): Erfasst statistische Nachweise dafür, dass die Teilequalität über lange Druckserien und wiederholte Pulverwiederverwendungszyklen hinweg identisch bleibt.

11. Praktische Fehlersuchmatrix

Kurzantwort > Verwenden Sie eine standardisierte Symptom-Ursache-Tabelle, um Fehler beim Metalldruck schnell zu beheben und Maschinenstillstandszeiten zu reduzieren.

Problem / SymptomGrundursacheKorrekturmaßnahme
Die Spritzer nehmen plötzlich zuVerschmutztes Schutzglas, Drift der Laserleistung oder feuchtes Pulver.Optisches Glas reinigen oder ersetzen; Laserleistung kalibrieren; Pulver trocknen lassen.
Fusionsmangel (LOF)Schnelle Scangeschwindigkeiten oder geringe Laserleistung für die gewählte Schichtdicke.Verringern Sie die Scangeschwindigkeit (v) oder erhöhen Sie die Laserleistung (P), um die Energiedichte (ED) zu steigern.
Interne GasporenSchlüsselloch-Einsturz aufgrund hoher Energie oder im Rohpulver eingeschlossenes Gas.Geringere Energiedichte; Kammerdichtungen auf Luftlecks prüfen; entgastes Pulver verwenden.
GrundplattenverformungHohe Temperaturdifferenzen (ΔT) erzeugen starke Zugspannungen.Grundplattenvorheizung einschalten oder erhöhen; dickere Stützstifte hinzufügen.
Teilweise WandrisseHohe innere thermische Spannungen in harten Legierungen oder ungünstige Laserstrahlengänge.Vorheiztemperaturen erhöhen; auf Insel-Scanmuster mit 67°-Bahndrehungen umschalten.
Mehrfach-LaserstichlinienSchlechte Laserausrichtung oder ungleichmäßige Leistung der Laseroptiken.Überlappende Offsets der Mehrfachlaser neu kalibrieren; Leistung an allen Laserköpfen ausrichten.

Speichern Sie dieses Diagramm in Ihrer Manufacturing Execution System (MES)-Software, damit die Techniker in der Produktion Probleme schnell beheben können.

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Worin besteht der Hauptunterschied zwischen SLM und SLS?

Beim SLM-Verfahren wird Metallpulver unter Argonatmosphäre vollständig zu dichten, festen Bauteilen aufgeschmolzen. Beim SLS-Verfahren werden die Pulverkörner hingegen nur so weit erhitzt, dass sich ihre Oberflächen verbinden, ohne dass sie vollständig schmelzen. Dieses Verfahren wird hauptsächlich für Kunststoffe eingesetzt.

Wie berechne ich die Laserenergiedichte beim 3D-Metalldruck?

Verwenden Sie die Formel für die volumetrische Energiedichte: $ED = \frac{P}{v \cdot h \cdot t}$. Multiplizieren Sie die Scangeschwindigkeit ($v$) mit dem Abstand der Striche ($h$) und der Schichtdicke ($t$) und teilen Sie dann die Laserleistung ($P$) durch das Ergebnis.

Warum drehen Drucker die Laserscanpfade in jeder Schicht um 67 Grad?

Durch die Drehung der Scanpfade um 67° werden gerichtete Wärmemuster über die gestapelten Schichten hinweg aufgebrochen. Dies verhindert, dass sich Spannungen entlang derselben Linien aufbauen, und reduziert so den Verzug des Bauteils.

Was verursacht Schmelzfehler in Metalldrucken?

Unzureichende Verschmelzung tritt auf, wenn die Laserenergie zu gering, die Scangeschwindigkeit zu hoch oder die Pulverschichten zu dick sind. Der Laser schmilzt das Pulver nicht vollständig auf, wodurch unverbundene Lücken zwischen den Schichten entstehen.

Über den Autor

Felix Lee ist der CEO bei Forgecise, ein fortschrittliches Fertigungstechnologieunternehmen mit Schwerpunkt auf industriellen additiven Fertigungsprozessen, thermischer Spannungsanalyse und Qualifizierungsabläufen für die Luft- und Raumfahrt.