Selective Laser Melting Maschine SLM 500

  • SLM 500

  • SLM 500 - Build chamber

  • SLM 500 - Most compact machine in its class, Fastest build speed, Biggest filter volume, Future Laser options

    SLM 500 - Innovations from Germany with patented multi-beam technology

Die Selective Laser Melting Maschine SLM 500 überzeugt mit einem großen Bauraum von 500 x 280 x 365 mm³ und der patentierten Mehrstrahltechnik. In der High-Performance Maschine sind pro Schicht vier Faserlaser (4x 400 W oder 4 x 700 W) gleichzeitig im Einsatz und erreichen eine Steigerung der Aufbaurate um bis zu 90 % gegenüber der Twin-Konfiguration (2x 400 W oder 2 x 700 W). Die universell einsetzbare Maschine mit hoher Produktivität eignet sich zur Serienfertigung komplexer Bauteile und ist gezielt für den Einsatz im produktiven Umfeld ausgelegt. Eine sehr umfangreiche Grundausstattung sowie eine große Auswahl an Optionen ermöglichen darüber hinaus eine anwendungsorientierte Maschinenkonfiguration.

Die robuste SLM Maschine erzielt mit einer verbesserten Gasstromführung eine noch höhere Bauteilqualität in Bezug auf die Dichte und die Oberfläche der Bauteile. Schmauchpartikel werden zuverlässig und schnell aus der Prozesskammer entfernt und Partikelanhaftungen an den Lasereintrittsscheiben auch bei langen Fertigungsprozessen verhindert, wodurch ein optimaler Schmelzvorgang ermöglicht wird.

Die SLM 500 verfügt über ein vollautomatisiertes Pulvermanagement zwischen der SLM Maschine und der Pulverversorgungseinheit (PSV). Das Metallpulver wird kontinuierlich gesiebt und dem Bauprozess zugeführt, wodurch ein zeitaufwendiges und manuelles Nachfüllen der Maschine entfällt. Über die separate Entnahmestation (PRS) sind Arbeiten, wie zum Beispiel das Reinigen des Zylinders und die Bauteilentnahme effizient auszuführen. Mit einem zweiten Bauzylinder kann parallel der Folgebauprozess gestartet werden, wodurch sich die Stillstands- und Nebenzeiten erhöhen und die Maschinenauslastung entsprechend steigt.

Pulverversorgungseinheit PSV

Für eine zuverlässige Pulverversorgung der SLM 500 während des gesamten Fertigungsprozesses wird eine modulare Pulverversorgungseinheit PSV an die Maschine angeschlossen.

Die PSV verfügt über einen 90l Pulvertank der für jeden möglichen Fertigungsprozess ausreicht. Das manuelle Nachfüllen von Pulver über einzelne Pulverflaschen entfällt. Über ein in die PSV integriertes Ultraschallsieb wird das verfügbare Pulver kurz vor der Prozesszuführung gesiebt, sodass keine Überkornpartikel oder Fremdkörper in den SLM Prozess gelangen können. Der Pulvertransport zwischen der PSV, der SLM Maschine und der Bauteilentnahmestation PRS erfolgt vollautomatisiert mittels Vakuumtechnik.

Die PSV verfügt über drei unabhängige Förderwege. Neben der Förderung des frisch gesiebten Metallpulvers in die SLM Maschine wird über einen zweiten Förderweg das überschüssige Metallpulver aus den Überläufen in die PSV zurückgeführt. Im dritten Förderweg wird mit Hilfe einer manuell zu führenden Absaugeinrichtung in der PRS das überschüssige Metallpulver abgesaugt, welches dann direkt zurück in die PSV gefördert wird. Während dieses Arbeitsschrittes kann bereits ein neuer Fertigungsprozess auf der SLM Maschine gestartet werden, wobei dann die Pulverversorgung der SLM Maschine priorisiert erfolgt. Die Zuführung von Frischpulver erfolgt entweder durch Anschluss von Pulverbehältern direkt am Pulvertank der PSV oder durch das Leersaugen der Pulverbehälter direkt in der PRS.

Die gesamte Pulverförderung, das Sieben des Pulvers und die Lagerung erfolgen in einem geschlossenen System unter Schutzgasatmosphäre. Durch das kontaktlose Pulverhandling wird ein erhöhtes Maß an Arbeitssicherheit erreicht.

Entnahmestation PRS

Die Entnahmestation PRS gehört zur Grundausstattung der SLM 500. Dabei handelt es sich um eine nutzbringende Maschinenkomponente, die für die Serienproduktion bestens geeignet ist, um das überschüssige Pulver vom Bauzylinder und vom Bauteil zu entfernen.

Ausgehend von der Entnahmeposition wird der Bauzylinder mit dem Handhabungsgerät, welches ebenfalls zur Basisausstattung gehört, der SLM 500 entnommen und an die Entnahmestation PRS übergeben. Durch den Einsatz der PRS können die gefertigten Bauteile ohne jeden Hautkontakt vom überschüssigen Pulver ergonomisch befreit werden. Der Bauzylinder ist durch die integrierten, gasdichten Handschuhe besonders komfortabel zu erreichen und der Bediener ist dem Metallpulver nicht schutzlos ausgesetzt.

Qualitätssicherung des Fertigungsprozesses

Ein umfangreiches Überwachungs- und Qualitätssicherungssystem sichert eine hohe Prozesskontrolle der Maschine.

Das optional erhältliche Melt Pool Monitoring (MPM) ist ein on-axis Werkzeug zur Visualisierung des Schmelzbads im SLM Prozess. Mit Hilfe der Daten aus dem MPM wird ein effizientes Weiterentwickeln und Auswerten von Prozessparametern gefördert. Zudem können wichtige Erkenntnisse zur bauteilindividuellen Optimierung der Prozessparameter gesammelt werden. Bei der Produktion sicherheitskritischer Bauteile dienen die erfassten Daten der Dokumentation zur Qualitätssicherung des Fertigungsprozesses. Die aufgezeichneten Daten erlauben Rückschlüsse auf Unregelmäßigkeiten während des Aufschmelzens, die zu Anomalien in den Bauteilen führen können.

Das optional erhältliche Laser Power Monitoring (LPM) ist ein on-axis Überwachungssystem, das die SOLL- und die ausgegebene IST-Laserleistung kontinuierlich während des gesamten Fertigungsprozesses misst und dokumentiert. Zum einen kann dieses Modul als Frühwarnsystem eingesetzt werden, sodass bei auftretenden Unregelmäßigkeiten durch gezielte Maßnahmen einem Maschinenausfall vorgebeugt werden kann. Zum anderen wird durch entsprechende Prozessdokumentation ein wichtiger Beitrag zur Qualitätssicherung geleistet.

Maschinenkonfiguration für alle Metallpulver / 
Technische Änderungen vorbehalten
Bauraum (L x B x H)500 x 280 x 365 mm³ abzüglich Substratplattenhöhe
3D-OptikkonfigurationTwin (2x 400 W), Quad (4x 400 W) Twin (2x 700 W), Quad (4x 700 W) IPG Faserlaser
Aufbauratebis zu 171 cm³/h*
Variable Schichtdicke 20 µm - 75 µm
Min. Strukturgröße150 µm
Fokusdurchmesser80 - 115 µm
Max. Scangeschwindigkeit 10 m/s
Mittlerer Schutzgasverbrauch im Bauprozess5 - 7 l/min (Argon)
Mittlerer Schutzgasverbrauch im Flutprozess70 l/min (Argon)
Elektrischer Anschluss / Leistungsaufnahme400 Volt 3NPE, 64 A, 50/60 Hz, 8 - 10 kW
Druckluftanforderung / -verbrauchISO 8573-1:2010 [1:4:1], 50 l/min @ 6 bar
Maschinenabmessung (L x B x H)5200 mm x 2800 mm x 2700 mm (inkl. PSV, PRS)
Maschinengewicht (ohne / inkl. Pulver)ca. 2400 kg / ca. 3100 kg
*abhängig von Material und Bauteilgeometrie