Das traditionelle Sintern und das selektive Lasersintern (SLS) sind beides Verfahren, die in der Pulvermetallurgie eingesetzt werden, um feste Strukturen aus pulverförmigen Materialien zu formen.
Sie unterscheiden sich jedoch erheblich in ihrer Arbeitsweise, ihrem Umfang, der Komplexität der hergestellten Formen und ihren Kosten.
Das herkömmliche Sintern eignet sich eher für die großtechnische Herstellung von Formen mittlerer Komplexität, während SLS sich für die Herstellung sehr komplexer, funktioneller Formen eignet, allerdings zu höheren Kosten und mit höheren technischen Anforderungen.
4 Hauptunterschiede zwischen traditionellem Sintern und selektivem Lasersintern
1. Arbeitsweise
Traditionelles Sintern: Bei diesem Verfahren wird eine Pulvermischung in einem Ofen auf eine Temperatur unterhalb des Schmelzpunkts des Hauptbestandteils erhitzt.
Durch die Hitze verbinden sich die Pulverteilchen und bilden eine feste Masse.
Die Atmosphäre im Ofen kann gesteuert werden, um Oxidation zu verhindern und den Sinterprozess zu fördern.
Zu den üblichen Atmosphären gehören Stickstoff-Wasserstoff, Wasserstoff, Vakuum, dissoziiertes Ammoniak und endothermes Gas.
Selektives Laser-Sintern (SLS): SLS ist ein additives Fertigungsverfahren, bei dem ein Hochleistungslaser selektiv Schichten aus pulverförmigem Material verschmilzt.
Der Laser tastet die Oberfläche des Pulverbettes ab und sintert das Material nach einem 3D-Modell, das durch eine CAD-Datei (Computer Aided Design) definiert ist.
Dieser Prozess wird Schicht für Schicht wiederholt, bis das endgültige Teil geformt ist.
2. Komplexität der hergestellten Formen
Traditionelles Sintern: Wird in der Regel für die Herstellung von Teilen mit mittlerer Komplexität verwendet.
Das Verfahren eignet sich weniger für die Herstellung komplizierter Geometrien aufgrund der Einschränkungen in der Sinterumgebung und der Art des Sinterprozesses selbst.
SLS: Bekannt für seine Fähigkeit, hochkomplexe und funktionelle Teile herzustellen.
Die Präzision des Lasers und der schichtweise additive Ansatz ermöglichen die Herstellung komplizierter Geometrien, die beim herkömmlichen Sintern nur schwer oder gar nicht zu erreichen sind.
3. Maßstab und Kosten
Traditionelles Sintern: Eignet sich besser für die Großserienproduktion und ist im Allgemeinen billiger, insbesondere wenn man die Kosten für Maschinen und Materialien berücksichtigt.
Es erfordert keine hochqualifizierten Bediener, was es für die Massenproduktion leichter zugänglich macht.
SLS: SLS-Maschinen sind zwar in der Lage, qualitativ hochwertige Teile mit komplexen Geometrien herzustellen, aber sie sind teuer (oft über 250.000 $) und erfordern qualifizierte Bediener.
Auch die beim SLS-Verfahren verwendeten Materialien sind in der Regel teurer, was es für die Massenproduktion weniger wirtschaftlich macht.
4. Nachbearbeitung und Gleichmäßigkeit
Traditionelles Sintern: Die fertigen Bauteile können aufgrund der Reibung zwischen dem Pulver und dem Werkzeug ungleichmäßig sein.
Dies kann zu Schwankungen in den Eigenschaften des Endprodukts führen.
SLS: Obwohl mit SLS komplexe Teile hergestellt werden können, können die endgültigen Komponenten ebenfalls ungleichmäßig sein und erfordern oft eine Nachbearbeitung, um die gewünschte Oberfläche und Eigenschaften zu erreichen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sowohl das herkömmliche Sintern als auch das selektive Lasersintern zwar zur Herstellung fester Strukturen aus pulverförmigen Werkstoffen verwendet werden, aber unterschiedlichen Zwecken dienen und unterschiedliche Vor- und Nachteile aufweisen.
Das herkömmliche Sintern ist wirtschaftlicher für die Großserienproduktion einfacher Teile, während das SLS ideal für die Herstellung komplexer Teile ist, allerdings zu höheren Kosten und mit höheren technischen Anforderungen.
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