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Technik

SKZ prüft nachbehandelte SLS-Bauteile

Nach einer Untersuchung des SKZ kann die Nachbehandlung von lasergesinterten SLS-Bauteilen sogar zur Verbesserung der Eigenschaften führen.

Das SKZ hat untersucht, inwieweit sich die Nachbehandlung von 3D-gedruckten SLS-Bauteilen zur Modifizierung der optischen und haptischen Eigenschaften auf die „inneren Werte“ der Bauteile  wie zum Beispiel die Zugfestigkeit auswirkt.
Das SKZ hat untersucht, inwieweit sich die Nachbehandlung von 3D-gedruckten SLS-Bauteilen zur Modifizierung der optischen und haptischen Eigenschaften auf die „inneren Werte“ der Bauteile  wie zum Beispiel die Zugfestigkeit auswirkt.

In einem Forschungsprojekt hat das SKZ die Auswirkung von Nachbehandlungen auf SLS-Bauteile auf die „inneren Werte“ wie Festigkeit und Zähigkeit untersucht. SLS-gefertigte Bauteile werden häufig nachbehandelt, um die optischen und haptischen Eigenschaften zu modifizieren. Am SKZ wurden jetzt die Auswirkungen dieser Nachbehandlung untersucht.

SLS-Bauteile immer häufiger als funktionell Serienteile eingesetzt

Das Lasersintern (SLS) wird zunehmend für funktionelle (Klein-)Serienteile aus Kunststoff eingesetzt. Die resultierenden Bauteile fühlen sich oft etwas „pulvrig“ an, auch die Optik ist oft nicht für jede Anwendung optimal. Daher ist eine Nachbehandlung der Bauteile durch Verdichtungsstrahlen, Gleitschleifen, chemisches Glätten, aber auch Infiltrieren und Einfärben weit verbreitet.

Das SKZ hat sich in einem Forschungsprojekt mit den inneren Werten der äußerlich optimierten Bauteile beschäftigt. Denn ein Einfluss dieser Nachbehandlung auf das mechanische Verhalten kann nicht ausgeschlossen werden. „Wir haben den Einfluss auf die Zugfestigkeit, die Zähigkeit und die Kerbempfindlichkeit in Abhängigkeit von Baurichtung und Wanddicke detailliert untersucht“, beschreibt Senior Engineer Britta Gerets das Projekt. Im Projekt wurden die Einflüsse für Bauteile aus Polyamid 12 charakterisiert und anschließend mit Polyamid 11 und glasgefülltem Polyamid 12 validiert.

Keine Beeinträchtigung der mechanischen Kurzzeiteigenschaften

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Eine grundsätzliche Beeinträchtigung der mechanischen Kurzzeiteigenschaften konnte das Institut im Projekt ausschließen. Bei sehr dünnwandigen Bauteilen konnte sogar eine Verbesserung der Zugfestigkeit durch die Oberflächenglättung beobachtet werden.

Das SKZ freut sich auf Folgeanfragen aus der Industrie. „Aufgrund der Nachfrage haben wir die Prüfdienstleistungen für SLS-Bauteile direkt in unser Dienstleistungsportfolio aufgenommen“, freut sich Matthias Ruff, Vertriebsleiter Bildung und Forschung.

Das Lasersintern, kurz SLS, ist ein Fertigungsverfahren der Additiven Fertigung, also des 3D-Drucks. Mittlerweile ist das Verfahren, bei dem durch Laserbestrahlung in einem Pulverbett Korn für Korn verschmolzen wird und so Schicht für Schicht ein Bauteil entsteht, in der Industrie angekommen.

Den Forschungsbericht hat das SKZ als PDF-Datei zum Download zur Verfügung gestellt.

Der 3D-Druck als digitale Fertigung und die dazugehörige Qualitätssicherung sind übrigens auch zentrale Themen der Ende 2022 eröffneten Modellfabrik des SKZ. gk

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