Stereolithografie (STL, SLA)

Werkstoffe: Elastomere, Harze, Acrylate
Kurz gefasst: Mit Hilfe eines UV-Lasers werden Schichten von flüssigem Fotopolymer ausgehärtet.
Verfahrensweise: Das 3D-Modell entsteht in einem Behälter, der mit flüssigem Polymer gefüllt ist. Durch einen UV-Laserstrahl werden die relevanten Teile der Oberfläche ausgehärtet. Anschließend senkt sich die Arbeitsfläche in den Behälter ab, sodass das Modell Schicht für Schicht das Polymer mit dem Laser bearbeitet werden kann.
Anwendung: Zur Herstellung von Modellen ist dieses Verfahren gut geeignet, da es selbst filigrane Strukturen darstellen kann und über eine hohe Oberflächenqualität verfügt. Einschränkend wirken die geringe Varianz der Werktstoffe, die geringe Belastbarkeit und relativ hohe Materialkosten.

FDM/FFF und FLM

Werkstoffe: Kunststoffe, auch mit Füllstoffen, Wachs
Verfahrensweise: Der Prozess dieser Verfahren ähnelt dem einer haushaltsüblichen Heißklebepistole. Das Filament wird in einem ersten Schritt erhitzt und verflüssigt, und über eine Düse am Druckkopf aufgebracht. Die Herausforderung für ein gutes Ergebnis ist die richtige Aushärtung durch ein schnelles Auskühlen des Materials.
Anwendung: Dieses Verfahren ist das in der öffentlichen Wahrnehmung wohl am Weitesten verbreitet, da es auch für Kleinserien im Bereich des Consumer-Marktes genutzt wird. Das liegt an der vergleichsweise hohen Fertigungspräzision und niedrigen Herstellungskosten. Darüber hinaus bietet es sich für die industrielle Modellierung von Prototypen an.

Selektives Laserschmelzen- und sintern (SLM, SLS)

Werkstoffe: Metall (SLM), Kunststoffe (SLS)
Verfahrensweise: Beim selektiven Laserschmelzen wird Metallpulver mit einem Laser in Schichten aufgeschmolzen. Während der Abkühlung verbindet sich das aufgebrachte Pulver mit der obersten Schicht des Druck-Körpers und ist derzeit in der Industrie relativ weit verbreitet. Im Unterschied dazu wird beim selektiven Lasersintern das Kunststoffpulver nur angeschmolzen.
Anwendung: Die Verfahren werden in der Fertigung von Kleinserien, für Prototypen und Spezialwerkzeugen eingesetzt, außerdem in der Reparatur von Maschinenbaukomponenten und für den Teileaufbau.

Polyjet Modeling (PJ), Multi Jet Modeling (MJM)

Werkstoffe: Fotopolymere, Wachse
Kurz gefasst: Flüssiges Ausgangsmaterial wird tröpfchenweise aufgebracht und anschließend ausgehärtet.
Verfahrensweise: Gegenüber der meist verwendeten Lasertechnik, kommt hier UV-Licht für das Aushärten zum Einsatz. Da dieses leicht zu regulieren ist, können die Geräte entsprechend der Anforderungen an Präzision und Geschwindigkeit, wie auch durch die Flüssigkeit selbst, reguliert werden.
Anwendung: Auch diese dem Papier-Druckverfahren verwandten Verfahren werden für die Erstellung von Modellen und Prototypen genutzt. Darüber hinaus können hier Spritzgießwerkzeuge und Feingussmodelle dargestellt werden.

Elektronenstrahlschmelzen (EBM)

Werkstoffe: Metallpulver
Kurz gefasst: Metallpulver wird durch Elektronenstrahlschmelzen (Electron Beam Melting) in Schichten aufgeschmolzen und ähnelt damit dem selektiven Laserschmelzen.
Verfahrensweise: Wie der Name sagt, kommt hier eine Elektronenstrahlkanone zum Einsatz. Der ganze Prozess läuft unter einem Hochvakuum ab, da der Elektronenstrahl nur in entsprechender Athmosphäre betrieben werden kann. Die Strahlführung erfolgt durch magnetische Ablenkspulen. Dadurch erreicht das Verfahren eine hohe Energiedichte und ein gutes Dichte-Festigkeitsverhältnis. Im Vergleich zum selektiven Laserschmelzen ist das Verfahren jedoch weniger detailgenau.
Anwendung: Das Elektronenstrahlschmelzen ist eingeschränkt auf den Werkstoff Metall. Im Vergleich zu anderen Verfahren ist die Variantenvielfalt also relativ gering. Anwendung findet das Verfahren je nach verwendetem Metall in der Herstellung von Bauteilen beispielsweise im Bereich der Luftfahrt, der Medizintechnik und im Prototypenbau.

Hybride Verfahren (Laserauftragsschweißen, MPA)

Werkstoffe: Metalle
Verfahrensweise: Bei den hybriden Verfahren werden mit thermischen Druckverfahren wie Laserauftragsschweißen Metallpulver in Schichten auf Werkstücke aufgetragen und diese, wo notwendig, mit zerspanenden Fertigungsschritten kombiniert, um so die Vorteile beider Technologien zu kombinieren.
Anwendung: Die Hybride verschmelzen additive Fertigung mit spanenden Prozessschritten und wurden entsprechend der Komplexität des Verfahrens von Maschinenbauern, wie DMG Mori und Hermle, für die Herstellung industrieller Komponenten etabliert. Auch für Reparaturarbeiten und die Unterstützung von verschleißgefährdeten Komponenten bieten sich diese Verfahren an, da sie präzise, poren- und rissfreie Ergebnisse liefern.

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