Laser Powder Bed Fusion – Prinzipien, Herausforderungen und Möglichkeiten

Laser Powder Bed Fusion (L-PBF) ist ein additives Fertigungsverfahren, das einen abtastenden Laserstrahl verwendet, um Metallpulver selektiv in einer schichtweisen Art und Weise zu schmelzen, um feste Metallteile zu produzieren. Im Vergleich zu herkömmlichen subtraktiven oder formgebenden Fertigungsverfahren legt L-PBF wenige Designbeschränkungen für die Teilegeometrie fest und erfordert einen geringen Einrichtungsaufwand ohne die Notwendigkeit für kundenspezifische Werkzeuge. Diese einzigartigen Fähigkeiten ermöglichen die Herstellung komplexer Teile, die hochgradig anpassbar sind. Eine breite Palette von Metallen kann verarbeitet werden, vorausgesetzt, sie liegen in einer spezifischen pulverisierten Form vor und erfüllen die Prozesskompatibilitätsanforderungen, die mit der Laser-Schweißbarkeit verbunden sind. L-PBF bietet eine spannende Möglichkeit für die Herstellung von neuartigen Geräten für chemieingenieurtechnische Anwendungen, die zuvor mit herkömmlichen Fertigungsverfahren schwierig oder nicht durchführbar waren, einschließlich zellulärer Materialien, hocheffizienter Wärmetauscher und Reaktoren mit hoch optimierter Geometrie. Um diese Technologie zu ihrem maximalen Potenzial zu nutzen, ist es notwendig, die praktischen technologischen Vorteile sowie die betrieblichen Einschränkungen zu verstehen, die mit L-PBF-Materialien, Prozesseigenschaften, Teiledesign und geeigneten Anwendungsbereichen verbunden sind. Insbesondere, da die endgültige Teilequalität durch viele einflussreiche Parameter bestimmt wird. Das folgende Kapitel bietet einen Überblick über L-PBF, um Designern bei der Optimierung der funktionalen Leistung, Herstellbarkeit, Zuverlässigkeit und Kosten von additiv hergestellten Produkten zu helfen.