Eine Visualisierung des neuen 3D-Druckers der TU Graz.

Der 3D-Drucker schmilzt Metallpulver mittels Hochleistungs-LED-Lichtquellen auf und verarbeitet es zu Bauteilen. Bild: TU Graz

| von Fabian Pertschy

Die an der Technischen Universität Graz entwickelte und nun zum Patent angemeldete Technologie nennt sich Selective LED based Melting (SLEDM). Sie ähnelt dem Selective Laser Melting (SLM) und Electron Beam Melting (EBM), bei denen Metallpulver mittels Laser- oder Elektronenstrahl aufgeschmolzen und schichtweise zu einem Bauteil aufgebaut werden. Statt Laserquellen werden bei der neuen Lösung jedoch ein Hochleistungs-LED-Strahl zur additiven Fertigung angewandt und dadurch zentrale Probleme pulverbasierter Fertigungsverfahren behoben.

Vorteile des SLEDM-Verfahrens

Zum einen ermöglichen die Leuchtdioden des weststeirischen Beleuchtungsspezialisten Preworks das Schmelzen größerer Volumina pro Zeiteinheit. Die Produktionszeit von Bauteilen wird dadurch, ohne auf filigrane Innenstrukturen verzichten zu müssen, im Durchschnitt um den Faktor 20 verringert. Zum anderen wurde die Technologie mit einer neu konzipierten Fertigungsanlage kombiniert, die das Bauteil von oben nach unten additiv aufbaut. Dadurch liegt kann die benötigte Pulvermenge auf ein Minimum reduziert und die notwendige Nachbearbeitung bereits während des Druckprozesses durchgeführt werden.

Franz Haas leitet das Institut für Fertigungstechnik der TU Graz.
Franz Haas ist der Kopf hinter der neuen 3D-Druck-Methode SLEDM. Bild: Furgler/TU Graz

Einsatzbereich ist die nachhaltige Mobilität

„Das aufwendige, in der Regel manuelle Nachbearbeiten, wie es bei derzeitigen Verfahren notwendig ist, um etwa raue Oberflächen zu glätten und Stützkonstruktionen zu entfernen, entfällt und spart weitere kostbare Zeit“, erläutert Franz Haas, Leiter des Instituts für Fertigungstechnik der TU Graz. Als möglichen Einsatzbereich benennt er die nachhaltige Mobilität. Mit dem Verfahren könnten etwa Bipolarplatten für Brennstoffzellen oder Komponenten für Batteriesysteme gefertigt werden. Es gelte, sich nun frühzeitig in diesen Forschungsfeldern zu positionieren und im nächsten Entwicklungsschritt einen marktfähigen Prototypen zu produzieren, so Haas.