Verbesserung der Nachhaltigkeit des LS-Prozess

Verbesserung der Nachhaltigkeit
des LS-Prozess

Beim Lasersinter entstehen prozessbedingt große Mengen Pulverabfall. Grund hierfür ist die Notwendigkeit der Auffrischung des anfallenden Altmaterials mit Neupulver, um die Ästhetik und mechanische Belastbarkeit der Bauteile zu gewährleisten. Es wird einem LS-Prozess somit mehr Neupulver zugeführt, als letztlich Bauteile entnommen werden. Das Resultat ist überschüssiges Altpulver.

In folgender Grafik ist die Verteilung des spezifischen Energieverbrauchs einer LS-Anlage ohne Nutzung der von der GS-Pro GmbH entwickelten Pulveraufbereitung aufgeführt [1]. In dieser Darstellung ist deutlich zu erkennen, dass die Entsorgung des Altpulvers mit ca. 45 % den mit Abstand größten Anteil des Energieverbrauchs des LS-Prozess ausmacht und somit erheblich zur entstehenden CO2-Emission beiträgt.

Bild 1: Verteilung der Energieverbräuche im LS-Prozess ohne Pulveraufbereitung [1]

Um den LS-Prozess nachhaltiger zu machen, bietet die Pulveraufbereitung und der daraus resultierende Wegfall der Entsorgung des Altpulvers das größte CO2 Einsparpotenzial. Anhand eines konkreten Kundenbeispiels wurde ein spezifischer Energieverbrauch für die LS-Pulveraufbereitung und -logistik von 3,2 MJ/kg berechnet.

Bezogen auf einen spezifischen Energieverbrauch von 130 MJ/kg, lässt sich durch den niedrigen energetischen Aufwand der Pulveraufbereitung/-logistik und den daraus resultierenden Wegfall der Altpulverentsorgung eine Reduzierung des Energieverbrauchs des LS-Prozess von ca. 45 % erzielen. Alle Informationen zu den einzelnen detaillierten Energieverbräuchen eines LS-Prozess mit der durch die GS-Pro entwickelten Pulveraufbereitung werden in folgender Abbildung 2 dargestellt.

Bild 2: Verteilung der Energieverbräuche im LS-Prozess mit Pulveraufbereitung [1]

* Der spezifische Energieverbrauch für die Pulveraufbereitung / Logistik wurde an einem konkreten Kundenbeispiel der GS-Pro GmbH berechnet.

[1] Kellens K, Renaldi, Dewulf W, Kruth JP, Duflou, JR. Environmental Impact Modeling of Selective Laser Sintering Processes. Rapid PrototypingJournal 2014; 20/6:459-470.