Entwicklung der Anlagentechnik zur Einführung der Schichtdichte und der Aufbereitung von Polymerpulvern im Lasersintern

Additive Fertigung, Selektives Lasersintern, Schichtdichte, Schüttdichte, Kunststoffpulver, Pulverdichte, Pulververarbeitung, Pulveranalytik, PA12, Altpulver, Pulveraufbereitung

Hochschule Bielefeld
Fachbereich Ingenieurwissenschaften und Mathematik
Interaktion 1
33619 Bielefeld

Projektbeteiligung

CNC Speedform AG

Laufzeit
01.07.2022 – 30.09.2024

Projektförderung

Kurzbeschreibung

Das Selektive Lasersintern (SLS) ist eines der wichtigsten Fertigungsverfahren im Bereich der Additiven Fertigung mit industrieller Anwendung. Bei diesem Verfahren wird ein Polymerpulver mit Hilfe von Walzen oder Rakeln schichtweise aufgetragen, erwärmt und schließlich mit Hilfe eines CO2-Lasers entlang der Bauteilkontur aufgeschmolzen. Hierdurch entstehen hochwertige Bauteile, die nicht nur als Prototypen sondern auch als Kleinserienteile eingesetzt werden. Ein entscheidendes Kriterium zur Gewährleistung der Bauteilqualität ist die Dichte der aufgetragenen Schichten im Sinterprozess. Je größer die Pulverdichte ist, desto wertiger sind die Bauteileigenschaften. Bisher war es nicht möglich, die im Sinterprozess resultierende Schichtdichte zu ermitteln. Das Ziel des Forschungsprojekts war es daher, eine Anlage zu entwickeln, mit der die Schichtdichte bestimmt werden kann. Die entstandene Anlage ist modular aufgebaut und bietet Variationsmöglichkeiten für den Aufbau (Beschichter, Dosierung) und für die Auswahl unterschiedlicher Verfahrensparameter (Geschwindigkeiten, Abstände). Damit wird die Schichtdichte in Abhängigkeit der Einstellungen und Randbedingungen bestimmt. Des Weiteren wurde eine Anlage entwickelt, mit der das im Sinterprozess thermisch belastete „Altpulver“ aufbereitet werden kann. Mit Hilfe der Aufbereitung wird der jährliche Neupulververbrauch drastisch reduziert.

Institut BIfAM

AG Bielefelder Kunststofftechnik