Beim Metall-3D-Druck im LPBF-Verfahren entstehen Metallbauteile schichtweise aus feinem Metallpulver. Das Verfahren eignet sich besonders für komplexe Geometrien, innenliegende Strukturen, Funktionsprototypen und Kleinserien.
VerfahrenLPBF / PBF-LB/M
auch SLM oder DMLS
Materialien1.4404, AlSi10Mg,
1.2709, Inconel 718
Bauraum 400 × 400 × 400 mm
Schichtstärketyp. 20–60 µm
ToleranzISO 2678-1-m/c
StandardfinishSupport entfernen
+ Glasperlenstrahlen
Wie funktioniert Metall-3D-Druck im LPBF-Verfahren?
Beim Laser Powder Bed Fusion, kurz LPBF, wird Metallpulver in dünnen Schichten auf eine Bauplattform aufgetragen. Ein Laser schmilzt die Bereiche lokal auf, die dem Querschnitt des Bauteils in der jeweiligen Schicht entsprechen. Nach dem Erstarren senkt sich die Bauplattform ab, eine neue Pulverschicht wird aufgetragen und der Prozess wiederholt sich.
Das Bauteil entsteht Schicht für Schicht direkt aus dem digitalen 3D-Modell. Im Unterschied zu vielen Kunststoff-Pulverbettverfahren werden Metallbauteile dabei häufig über Supportstrukturen mit der Bauplattform verbunden. Diese stützen Überhänge, verbessern die Wärmeableitung und reduzieren Verzug während des Bauprozesses.
Nach dem Druck wird das Bauteil entpulvert, von der Bauplattform getrennt und von Supportstrukturen befreit. Je nach Anforderung folgen anschließend Glasperlenstrahlen, Wärmebehandlung, CNC-Bearbeitung, Gleitschleifen oder weitere Oberflächenverfahren.
Vom CAD-Modell zum fertigen Metallbauteil
Die Fertigung im Metall-3D-Druck ist eine Prozesskette. Material, Orientierung, Supportstrategie und Nachbearbeitung beeinflussen das Ergebnis wesentlich.
- Datenprüfung
Bauteilgröße, Wandstärken, Volumenkörper, Pulverentfernung und kritische Funktionsflächen werden geprüft.
- Orientierung & Support
Die Orientierung im Bauraum beeinflusst Oberfläche, Maßhaltigkeit, Supportbedarf und thermischen Verzug.
- LPBF-Druckprozess
Metallpulver wird schichtweise aufgetragen und lokal mit einem Laser vollständig aufgeschmolzen.
- Entpulvern
Unverschmolzenes Pulver wird entfernt. Innenkanäle müssen so konstruiert sein, dass Pulver austreten kann.
- Support entfernen
Bauteile werden von der Bauplattform getrennt. Supportstrukturen und Kontaktstellen werden nachbearbeitet.
- Nachbearbeitung
Je nach Anforderung folgen Strahlen, Wärmebehandlung, CNC-Bearbeitung, Gleitschliff oder Elektropolitur.
- Prüfung & Versand
Vor dem Versand erfolgen Sichtprüfung und Abgleich mit den abgestimmten Anforderungen; weitere Prüfungen nach Vereinbarung.
Worauf es beim LPBF-Verfahren ankommt
LPBF ermöglicht komplexe Metallbauteile, integrierte Funktionen und werkzeuglose Fertigung. Für ein gutes Ergebnis sollten Bauteilorientierung, Supportstrategie, Oberfläche, Toleranzen und Pulverentfernung früh in der Konstruktion berücksichtigt werden.
Supportstrukturen
Supportstrukturen stützen Überhänge, verbinden das Bauteil mit der Bauplattform und unterstützen die Wärmeableitung. Sicht- und Funktionsflächen sollten so geplant werden, dass Supportkontaktstellen vermieden oder gezielt nachbearbeitet werden können.
Wärme & Verzug
Die lokale Wärmeeinbringung beeinflusst Eigenspannungen und Formstabilität. Bauteilorientierung, Supportstrategie und geeignete Wärmebehandlung helfen, Verzug zu reduzieren und reproduzierbare Ergebnisse zu erreichen.
Oberflächenqualität
LPBF-Bauteile haben im Rohzustand eine charakteristische, leicht raue Oberfläche. Durch Glasperlenstrahlen, Gleitschleifen, Elektropolitur oder CNC-Bearbeitung lassen sich Oberflächen je nach Anforderung gezielt verbessern.
Toleranzen
Für viele technische Bauteile ist die Maßhaltigkeit direkt aus dem Prozess ausreichend. Enge Passungen, Dichtflächen, Gewinde und definierte Anschlussflächen sollten bei Bedarf spanend nachbearbeitet werden.
Kanäle
Innenliegende Kanäle und integrierte Medienführungen sind eine Stärke des LPBF-Verfahrens. Wichtig sind ausreichend große Querschnitte, geeignete Entpulverungsöffnungen und eine Geometrie, aus der unverschmolzenes Pulver entfernt werden kann.
Materialien
Unsere verfügbaren Metallwerkstoffe für LPBF decken unterschiedliche technische Anforderungen ab – von korrosionsbeständigen Edelstahlbauteilen über leichte Aluminiumkomponenten bis zu Werkzeugstahl und Nickelbasislegierungen.
| Material | Eigenschaften / Einsatz | Typische Anwendungen | Nachbearbeitungshinweise | Detailseite |
|---|---|---|---|---|
| 1.4404 / 316L Edelstahl | Nichtrostender Edelstahl mit guter Korrosionsbeständigkeit, guter Duktilität und guter Nachbearbeitbarkeit. | Fluidik, Chemie, Lebensmitteltechnik, Medizintechnik, Vorrichtungen, maritime Anwendungen. | Glasperlenstrahlen, CNC-Bearbeitung, Gleitschleifen und Elektropolitur möglich. | Mehr erfahren |
| AlSi10Mg Aluminium | Leichte Aluminiumlegierung mit guter spezifischer Festigkeit und guter Wärmeleitfähigkeit. | Leichtbau, Luft- & Raumfahrtumfeld, Robotik, Gehäuse, Halterungen, Funktionsprototypen. | Glasperlenstrahlen, CNC-Bearbeitung und Gleitschleifen möglich; Elektropolitur nicht vorgesehen. | Mehr erfahren |
| 1.2709 Werkzeugstahl | Härtbarer Werkzeugstahl für hochbelastete Werkzeug- und Formanwendungen. | Formeinsätze, Spritzgusseinsätze, Werkzeugeinsätze, hochbelastete Vorrichtungen. | Wärmebehandlung und CNC-Nachbearbeitung typischerweise relevant. | Mehr erfahren |
| Inconel 718 Nickelbasislegierung | Nickelbasislegierung für erhöhte Temperatur- und Korrosionsanforderungen. | Hochtemperaturkomponenten, Energie- und Turbomaschinenumfeld, anspruchsvolle Industriebauteile. | Wärmebehandlung und CNC-Nachbearbeitung typischerweise relevant. | Mehr erfahren |
Hinweis: Die konkrete Materialauswahl hängt von Belastung, Temperatur, Medium, Korrosionsanforderung, Geometrie und gewünschter Nachbearbeitung ab.
Nachbearbeitung
Metall-3D-Druck ist in der Regel eine Prozesskette. Wählen Sie ein Material aus, um passende Nachbearbeitungsoptionen und Einschränkungen zu sehen.
Support entfernen
Entfernen der Supportstrukturen und manuelles Nacharbeiten der Kontaktstellen.
Geeignet für: alle MaterialienGlasperlenstrahlen
Gleichmäßig matte Oberfläche, Entfernung loser Partikel und Prozessspuren.
Geeignet für: alle MaterialienCNC-Bearbeitung
Für Funktionsflächen, Passungen, Bohrungen, Gewinde und enge Toleranzen.
Geeignet für: alle Materialien, sofern zugänglichWärmebehandlung
Spannungsabbau oder gezielte Einstellung mechanischer Eigenschaften.
Besonders relevant für: 1.2709 und Inconel 718Gleitschleifen
Reduktion der Oberflächenrauheit, Entgratung und leichte Kantenverrundung.
Geometrieabhängig; nicht ideal für filigrane StrukturenElektropolitur
Glattere, glänzendere und besser reinigbare Oberfläche.
Geeignet für: 1.4404; für AlSi10Mg nicht vorgesehenBeschichtung
Optische Gestaltung, zusätzlicher Schutz oder funktionale Oberfläche.
Nach Material, Schichtdicke und Einsatzfall zu prüfenAusgegraute Optionen sind für das ausgewählte Material nicht vorgesehen oder nur nach gesonderter Prüfung sinnvoll.
Anwendungen und Branchen
LPBF ist besonders dort relevant, wo metallische Eigenschaften, komplexe Geometrien und werkzeuglose Fertigung zusammenkommen.
Leichtbaukomponenten
Branchen: Luft- & Raumfahrt, Robotik, Maschinenbau
Materialien: AlSi10Mg
Warum LPBF: Gewicht reduzieren, Funktionen integrieren und Geometrien optimieren.
Werkzeugeinsätze und Formeinsätze
Branchen: Werkzeugbau, Kunststoffverarbeitung
Materialien: 1.2709
Warum LPBF: Konturnahe Kühlkanäle und werkzeugnahe Geometrien additiv fertigen.
Fluidik und Medienführung
Branchen: Chemie, Anlagenbau, Medizintechnik
Materialien: 1.4404, Inconel 718
Warum LPBF: Innenliegende Kanäle und kompakte Verteilerstrukturen ohne mehrteilige Montage.
Hochtemperaturbauteile
Branchen: Energie, Turbomaschinen, anspruchsvolle Industrieanwendungen
Materialien: Inconel 718
Warum LPBF: Temperatur- und korrosionsbelastete Bauteile mit komplexer Geometrie.
Vorrichtungen und Betriebsmittel
Branchen: Maschinenbau, Produktion, Automatisierung
Materialien: 1.4404, AlSi10Mg, 1.2709
Warum LPBF: Konturangepasste Aufnahmen, Lehren und Hilfsmittel in kleinen Stückzahlen.
Funktionsprototypen
Branchen: Entwicklung, Maschinenbau, Automotive, F&E
Materialien: je nach Funktion
Warum LPBF: Metallische Prototypen in seriennaher Geometrie testen und iterieren.
So erhalten Sie ein Angebot
Metallbauteile prüfen wir vor Angebotsabgabe technisch. Entscheidend sind nicht nur Volumen und Material, sondern auch Orientierung, Supportbedarf, Nachbearbeitung, Toleranzen und zugängliche Funktionsflächen.
- Anfrageformular öffnen
Formular öffnen und CAD-Daten hochladen.
- Bauteil hochladen
STEP-Daten sind für technische Prüfung und Nachbearbeitung besonders hilfreich.
- Anforderungen angeben
Material, Stückzahl, Oberfläche, Toleranzen und kritische Funktionen ergänzen.
- Technische Prüfung
Wir prüfen Machbarkeit, Materialauswahl, Supportbedarf und Nachbearbeitung.
- Angebot erhalten
Sie erhalten Einschätzung, Preis, Lieferzeit und Hinweise zur Optimierung.
Technische Hinweise und Q&A
Wählen Sie ein Thema, um Hinweise für Konstruktion, Nachbearbeitung und Anfrage vorzubereiten.
Toleranzen
Kurzantwort: Als allgemeine Orientierung gilt die Fertigungstoleranz nach ISO 2678-1-m. Die tatsächlich erreichbare Maßhaltigkeit hängt von Material, Geometrie, Bauteilgröße, Orientierung und Nachbearbeitung ab.
Für die Konstruktion: Kritische Maße sollten nicht nur im CAD-Modell, sondern auch als technische Anforderung angegeben werden. Passungen, Dichtflächen und Funktionsflächen sollten bei Bedarf CNC-nachbearbeitet werden.
In der Anfrage angeben: kritische Maße, Zielmaß und Toleranz, Funktionsfläche, gewünschte Nachbearbeitung und technische Zeichnung.
Oberflächen
Kurzantwort: LPBF-Bauteile haben im Rohzustand eine sichtbar additiv gefertigte Oberfläche. Standardmäßig werden die Bauteile gestrahlt.
Für die Konstruktion: Sichtflächen und Funktionsflächen sollten klar benannt werden. Innenbereiche oder schlecht zugängliche Geometrien lassen sich nicht immer gleichmäßig nachbearbeiten.
In der Anfrage angeben: Sichtflächen, gewünschte Oberflächenqualität, Funktionsflächen und Bereiche, die nicht verändert werden dürfen.
Supportstrukturen
Kurzantwort: Supportstrukturen sind bei vielen Metallbauteilen notwendig. Sie stützen Überhänge, verbessern die thermische Anbindung und reduzieren Verzug.
Für die Konstruktion: Supportkontaktflächen können sichtbar bleiben. Die Bauteilorientierung beeinflusst, wo Support benötigt wird und welche Flächen nachbearbeitet werden müssen.
In der Anfrage angeben: kritische Sichtflächen, Funktionsflächen und Bereiche, an denen Supportspuren nicht zulässig sind.
Gewinde und Passungen
Kurzantwort: Gewinde, Passungen und Dichtflächen sollten bei funktionalen Anforderungen in der Regel spanend nachbearbeitet werden.
Für die Konstruktion: Gedruckte Gewinde oder Passungen sind je nach Größe und Anforderung möglich, aber nicht immer funktionssicher.
In der Anfrage angeben: Gewindegröße, Passungsanforderung, Dichtflächen, Montagefunktion und Zeichnung mit Toleranzen.
Kanäle
Kurzantwort: Kanäle sind eine Stärke des LPBF-Verfahrens. Gleichzeitig muss das Pulver nach dem Druck vollständig entfernt werden können.
Für die Konstruktion: Kanalquerschnitte, Öffnungen und Zugänglichkeit müssen so ausgelegt sein, dass Pulver entfernt werden kann.
In der Anfrage angeben: Kanalquerschnitt, Länge und Verlauf, Medium, Reinigungsanforderungen und Dichtheitsanforderungen.
Wärmebehandlung
Kurzantwort: Wärmebehandlungen können Eigenspannungen reduzieren oder gezielt mechanische Eigenschaften einstellen. Die Relevanz hängt stark vom Material und Einsatzfall ab.
Für die Konstruktion: Bei Werkzeugstahl und Nickelbasislegierungen ist die Wärmebehandlung häufig Bestandteil der finalen Materialeigenschaften.
In der Anfrage angeben: gewünschter Werkstoffzustand, mechanische Anforderungen, Temperaturbelastung, Härte- oder Festigkeitsanforderung.
CNC-Nachbearbeitung
Kurzantwort: CNC-Nachbearbeitung wird eingesetzt, wenn Funktionsflächen, Passungen, Gewinde oder enge Toleranzen erforderlich sind.
Für die Konstruktion: Nur zugängliche Bereiche können spanend nachbearbeitet werden. Aufmaß, Referenzflächen und Spannmöglichkeiten sollten berücksichtigt werden.
In der Anfrage angeben: zu bearbeitende Flächen, Zielmaße, Toleranzen, Gewinde, Passungen und Zeichnung mit markierten Funktionsflächen.
Dateiformate
Kurzantwort: Für die technische Prüfung sind STEP-Dateien in der Regel besonders hilfreich. STL-Dateien können für den Druck verwendet werden, enthalten aber weniger technische Informationen.
Für die Konstruktion: Wenn Nachbearbeitung, Passungen oder Funktionsflächen relevant sind, sollte möglichst eine STEP-Datei und zusätzlich eine technische Zeichnung bereitgestellt werden.
In der Anfrage angeben: STEP-Datei, STL-Datei falls vorhanden, technische Zeichnung, Materialwunsch, Stückzahl und Nachbearbeitungsanforderungen.
Angebot und Lieferzeit
Kurzantwort: Metallbauteile werden technisch geprüft. Die Lieferzeit hängt von Material, Geometrie, Bauteilanzahl und Nachbearbeitung ab.
Für die Anfrage: Je vollständiger die technischen Angaben sind, desto schneller kann eine belastbare Einschätzung erfolgen.
In der Anfrage angeben: gewünschter Liefertermin, Stückzahl, Material, Nachbearbeitung, kritische Anforderungen und mögliche Alternativen.
Metallbauteil technisch prüfen lassen
Laden Sie Ihre CAD-Daten hoch und geben Sie Material, Stückzahl und technische Anforderungen an. Wir prüfen Machbarkeit, Nachbearbeitung und Lieferzeit und melden uns mit einer technischen Einschätzung.
