Einführung

Gitterstrukturen werden eingesetzt, um Gewicht zu sparen, ohne dabei die Stabilität von Bauteilen zu beeinträchtigen. Darüber hinaus können diese Strukturen auch Funktionen wie Abschirmung, Führung oder Trennung von Fluiden übernehmen – z. B. in medizinischen Geräten, Reaktoren, Wärmetauschern, Brennstoffzellen und anderen mikrofluidischen Anwendungen.

Beispiel 1: geschlitzte Düse mit frei geformter Außenkontur, variabler Querschnittsfläche und quadratischer Gitterstruktur mit 100 μm Wandstärke; Material 1.4404 (316L)

Geometrisch hochkomplexe und funktionale Gitterstrukturen aus Metall lassen sich mit der Micro Laser Sintering Technologie präzise und ressourcenschonend herstellen. Im Vergleich zu konventionellen Fertigungstechnologien führt die Einsparung von Rohmaterial zu einer Gewichtsreduktion der Bauteile um bis zu 60 %. Die Gestaltungsfreiheit ist nahezu uneingeschränkt – selbst 3D-Gitterstrukturen mit variierenden Geometrien im Inneren oder Hinterschneidungen können gefertigt werden. Die Wandstärke, welche die Präzision filigraner Gitterstrukturen maßgeblich bestimmt, kann bis auf 30 μm reduziert werden. Die minimale erreichbare Wandstärke hängt dabei stark von der Topologie des Bauteils sowie vom verwendeten Rohmaterial ab.

Micro Laser Sintering von Gitterstrukturen eröffnet völlig neue Dimensionen in der Bauteilgestaltung, etwa durch einen Eigenschaftsverlauf innerhalb eines Bauteils hinsichtlich Geometrie oder Dichte. Die neuen Möglichkeiten erlauben Innovationen wie optimierte Strömungseigenschaften in der Mikrofluidik oder die Integration zusätzlicher Funktionen. Das Fehlen von Verbindungsstellen zwischen einzelnen Komponenten sorgt zudem für eine höhere Stabilität der filigranen Gitterstrukturen.

Die gezeigten Bauteile wurden auf einer DMP50 GP Micro Laser Sintering Maschine der 3D MicroPrint GmbH gefertigt.