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Laser-Schmelzen von Metallen, Laser-Schmelzen von Metallen,,Großes Potential für das e-Manufacturing"

Das Laser-Sintern von Metall ist eine feste Größe in Rapid Prototyping und Rapid Tooling. Marktführer EOS sieht das Verfahren zudem bei der schnellen und bedarfsorientierten Kleinserien-Produktion (Rapid Manufacturing) als Alternative. Trotzdem arbeitet er gemeinsam mit Werkzeugmaschinen-Hersteller Trumpf seit letztem Jahr an einer Anlage zum Laser-Schmelzen von Stahl. Wie passt das zusammen? SCOPE-Redakteur Michael Stöcker sprach darüber mit EOS-Produktmanager Dr. Mike Shellabear. 

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Drei Fragen: ,,Großes Potential für das e-Manufacturing"

SCOPE: Welchen strategischen Hintergrund hat ihre gemeinsame Entwicklungsarbeit mit Trumpf in Sachen Laser-Schmelzen?

Shellabear: Ziel dieser Kooperation ist es, auf patentrechtlich gesicherter Basis und durch Zusammenführen des jeweiligen Know-Hows eine serienreife Maschine für das direkte Metall-Laser-Schmelzen zu entwickeln. Die Partnerschaft basiert auf einer Lizenzvereinbarung beider Firmen, die auch dokumentieren soll, wie sich Patente und Patentrechte für die Weiterentwicklung einer Technologie zum Vorteil der Kunden nutzen lassen. Denn das Laser-Sintern birgt großes Potential auf dem Gebiet des e-Manufacturing, also für Anwendungen wie Rapid Prototyping, Rapid Tooling, Rapid Manufacturing oder Spare Parts on Demand. Obwohl wir in den letzten Jahren rasch gewachsen sind und uns zum Weltmarktführer im Lasersintern entwickelt haben, vermag EOS nicht alle Potentiale im Alleingang auszuschöpfen. Daher suchen wir uns Partner, um jeweils bestimmte Anwendungen zu entwickeln. Und für das direkte Metall-Laser-Schmelzen ist Trumpf nunmal ein hervorragender Partner. Für Trumpf hat die Kooperation den Vorteil, dass man durch Nutzung von bereits entwickelten und erprobten EOS-Technologien viel schneller zu einem marktreifen Produkt gelangt, und durch die Lizenzvereinbarung auf patentrechtlich gesichterter Basis in diesen Markt eintreten kann.

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SCOPE: Ist das Laser-Schmelzen von Metall in fertigungstechnischer Hinsicht eher eine Ergänzung zum Laser-Sintern oder konkurrieren beide Verfahren miteinander?

Shellabear: Das Laser-Sintern umfasst verschiedene Verfahrensvarianten. Das in unserer Kooperation entwickelte Verfahren ist eine spezielle Ausführung des Direkten Metall-Laser-Sinterns (DMLS), wobei einkomponentige Metallpulver durch Belichtung mit überlappenden Laserspuren vollständig aufgeschmolzen werden. Im Vergleich zu dem bisher von EOS angebotenen Prozess mit mehrkomponentigen Pulvermaterialien hat es den Vorteil, dass sich Bauteile aus herkömmlichen Werkstoffen – etwa Edelstahl – erzeugen lassen. Allerdings mit dem Nachteil, dass die erreichbaren Genauigkeiten und Oberflächenqualitäten beschränkt sind. Daher ist das neue Laser-Schmelzen eine Ergänzung zu den bisherigen Laser-Sinter-Verfahren, das nur in wenigen Anwendungen mit dem DMLS-Verfahren konkurrieren wird.

SCOPE: Wann ist mit der ersten marktreifen Laser-Schmelz-Anlage zu rechnen und welche Möglichkeiten bieten sich damit für die Konstruktionen von Leichtbau-Lösungen?

Shellabear: Prinzipiell kann ja schon auf den kommerziellen DMLS-Anlagen geschmolzen werden, aber die in der Kooperation mit Trumpf entwickelte Anlage wird Ende 2003 vorgestellt und Anfang 2004 verfügbar sein. Sowohl das neue Laser-Schmelzen als auch das bekannte Laser-Sintern bieten dem Konstrukteur neue Möglichkeiten wie etwa die optimierte Kühlung in Werkzeugen oder die Realisierung von Geometrien für Leichtbau-Lösungen, die sich mit anderen Verfahren nicht herstellen lassen. Mit dem Laser-Schmelzen können solche Bauteile in verschiedenen Werkstoffen hergestellt werden, beispielsweise in Stahl oder Titan. Mehr möchte ich aber an dieser Stelle noch nicht verraten.

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