Das Makro-SLM-Verfahren ermöglicht die Herstellung individueller metallischer Bauteile mit extrem hohen Aufbauraten in Kubikmeter-Dimensionen. Im Gegensatz zum Auftragschweißen bietet es dabei alle Gestaltungsfreiheiten des pulverbettbasierten 3D-Drucks.

Das am Laserinstitut Hochschule Mittweida (LHM) entwickelte Makro-SLM-Verfahren ist eine Weiterentwicklung des etablierten laser-pulverbettbasierten 3D-Drucks von Metallbauteilen (auch SLM oder L-PBF) für die additive Fertigung großvolumiger Bauteile. Durch die Steigerung von Laserleistung, Spotdurchmesser, Schichtdicke und Pulverkorngröße werden Strukturauflösungen im Millimeter- statt wie üblich im Mikrometer-Bereich erzeugt. Dies wiederum ermöglicht eine enorme Steigerung der Aufbaurate bis 10 kg/h. Es ähnelt damit den Strukturauflösungen und Aufbauraten beim Auftragschweißen. Das stützende Pulverbett bietet jedoch den Vorteil, komplexere Geometrien realisieren zu können. Makro-SLM vereint damit die Vorteile beider Welten: hohe Gestaltungsfreiheit bei gleichzeitig hoher Produktivität. Mit dem neuen Verfahren können endkonturnahe großvolumige und komplexe Bauteile schnell und kostengünstig gefertigt werden. Erforderliche Funktionsflächen werden durch eine anschließende Zerspanung realisiert. Dadurch stellt es eine echte Alternative zu Metallguss und Fräsen dar.

Das Mikro-SLM-Verfahren ermöglicht die Herstellung von metallischen oder keramischen Bauteilen mit hoher Strukturauflösung und sehr geringer Oberflächenrauheit. Damit können beispielsweise komplexe innenliegende Strukturen und bewegliche Features im Bereich weniger Mikrometer realisiert werden.

Das am Laserinstitut Hochschule Mittweida (LHM) entwickelte Mikro-SLM-Verfahren ist eine Weiterentwicklung des etablierten laser-pulverbettbasierten 3D-Drucks von Metallbauteilen (auch SLM oder L-PBF) in den Mikrobereich. Es ermöglicht den 3D-Druck von Bauteilen mit höherer Strukturauflösung, geringerer Oberflächenrauheit und höherer Formgenauigkeit unter Einsatz sehr feiner Pulver mit Korngrößen kleiner 10 µm und einem Laserspot von ca. 30 µm. Damit lassen sich Präzisionsbauteile mit Strukturauflösungen von bis zu 30 µm und Schichtdicken von bis zu 5 µm realisieren. Im Vergleich zum gängigen SLM-Verfahren bedeutet das eine Verbesserung der Auflösung um den Faktor 4 - 5. Die Oberflächenrauheit der unbehandelten Bauteile liegt bereits bei lediglich Ra = 2,5 µm. Durch nachträgliches Glasperlenstrahlen kann die Rauheit auf Ra = 1,0 µm verringert werden und mittels Trockenelektropolieren sogar auf Ra = 0,1 µm.