Die klassische mechanische Fertigung von Bauteilen und Komponenten ist mehr und mehr im Wandel. So hält der 3D-Druck Einzug in verschiedenste technologische Branchen aber auch zunehmend in Bereiche des täglichen Lebens. Mittlerweile erstreckt sich das Anwendungsspektrum 3D-gedruckter Bauteile von filigranen und funktionellen Mikrobauteilen für die Medizintechnik bis hin zur organisch anmutenden Leichtbaukonstruktionen für Luft- und Raumfahrt.
Das am LHM entwickelte Lasermikrosintern ist eine Modifikation des kommerziell eingesetzten selektiven Laserschmelzens (SLM). Dabei werden metallische oder keramische pulverförmige Ausgangsstoffe schichtweise auf eine absenkbare Plattform aufgetragen. Die einzelnen Schichten werden durch die Laserstrahlung selektiv aufgeschmolzen und miteinander versintert. Mit Hilfe des Verfahrens können additiv gefertigte Mikrobauteile oder makroskopische Körper mit Mikrofeatures hergestellt werden.
Das am LHM entwickelte Lasermikrosintern, der schichtweise Aufbau von Mikrobauteilen aus pulverförmigen metallischen und keramischen Ausgangsstoffen, wird als Selektives Lasermikroschmelzen (Mikro-SLM) mit deutlich höheren Baugeschwindigkeiten zum Produktionsverfahren weiterentwickelt. Unter Verwendung von hochdynamischen Galvanometer- bzw. Polygonspiegelscannern, ultraschneller Schichterzeugung und Lasern hoher mittlerer Leistung sollen unter Beibehaltung der hohen Auflösung Bauraten von größer 1.000 mm3/h erreicht werden.
Micro Cladding (Mikropulverauftragschweißen, Micro Laser Cladding) ist eine Modifikation des klassischen Laser-Pulver-Auftragschweißens zum flexiblen Generieren von Mikrostrukturen auf beliebig gekrümmten Oberflächen. Möglichkeiten zum Einsatz des Rapid-Micro-Verfahrens bieten sich vor allem in der Mikrosystemtechnik, z. B. zur Mikrostrukturierung und Texturierung von Oberflächen, bei der Reparatur bzw. Maßkorrektur von Mikroteilen oder beim Rapid-Microtooling.
Hochrate Micro Cladding ist eine Weiterentwicklung des Micro Cladding Verfahrens am Laserinstitut Hochschule Mittweida. Durch Anwendung von Hochleistungsfaserlasern und schnellen Scannern kann eine deutliche Steigerung der Baurate (derzeit: Faktor 19) erzielt werden. Aktuelle Untersuchungen befassen mit der Generierung von großflächigen Mikrostrukturen und der Möglichkeit zur schnellen Flächenbeschichtung mit Schichtdicken im Mikrometerbereich.
Das selektive Laserschmelzen (SLM) ist ein additives Pulverbett-Verfahren, welches ermöglicht, konstruktive Features, wie zum Beispiel innere Kühlkanäle, in Funktionsteile zu integrieren, die nicht auf konventionelle Weise herstellbar sind. Im Prozess schmilzt der Laserstrahl im Pulverbett schichtweise eine Querschnittfläche um, sodass über mehrere hundert bis tausende Schichten ein 3D-Körper mit nahezu identischen Materialeigenschaften im Vergleich zum Vollmaterial entsteht.
Am LHM erfolgt die Spezialisierung im Bereich des Aufbringens hochwertiger Gleit- und Verschleißschutzschichten auf beliebig geformten funktionellen Bauteilen. Anwendungsfelder finden sich in der Automobilindustrie zur Steigerung der Haltbarkeit von Getriebekomponenten oder auch in der Mäh- und Zerkleinerungstechnik zur Verstärkung von Industrieschneidmessern. Spezielle Anlagentechnik ermöglicht es anwendungsbezogene Schichtsysteme zu generieren, um z. B. den Verschleißvorgang durch Gradientenschichtsysteme gezielt zu steuern.