Selektives Lasersintern gehört heute zu den wichtigsten Verfahren der additiven Fertigung, wenn es um belastbare Kunststoffbauteile für industrielle Anwendungen geht. Besonders das Material PA12 hat sich in vielen Branchen etabliert, weil es stabil, langlebig und vielseitig einsetzbar ist.
Trotzdem gibt es einen Punkt, der bei SLS Bauteilen fast immer eine Rolle spielt: die Oberfläche. Denn auch wenn die Maßhaltigkeit sehr gut ist, bleibt die typische, leicht raue Struktur des Pulverbettverfahrens sichtbar und spürbar.
In vielen Fällen ist das kein Problem. In anderen Anwendungen entscheidet die Oberflächenqualität jedoch darüber, ob ein Bauteil wirklich serienfähig ist. Genau hier kommt das chemische Glätten ins Spiel.
Warum SLS Oberflächen nicht immer ausreichen
SLS Bauteile entstehen Schicht für Schicht aus Kunststoffpulver. Das Verfahren ermöglicht komplexe Geometrien, funktionale Bauteile und stabile Strukturen, auch in Kleinserien.
Die Oberfläche bleibt jedoch technisch bedingt etwas porös. Das ist typisch für das Lasersintern und unterscheidet SLS deutlich von Spritzguss oder gefrästen Teilen.
Diese Rauheit kann in bestimmten Bereichen Nachteile mit sich bringen. Zum Beispiel dann, wenn Bauteile gereinigt werden müssen, wenn Flüssigkeiten oder Gase in Kontakt kommen oder wenn hohe Anforderungen an Reibung und Dichtigkeit bestehen.
Auch optisch spielt die Oberfläche eine Rolle, besonders bei Endbauteilen, die direkt im Einsatz sichtbar sind.
Was bedeutet chemisches Glätten bei PA12?
Beim chemischen Glätten wird die Oberfläche eines PA12 Bauteils kontrolliert behandelt, sodass die oberste Schicht leicht aufgeschmolzen wird. Dadurch werden die typischen Rauheiten reduziert und die Oberfläche wird deutlich gleichmäßiger.
Wichtig ist: Es handelt sich nicht um ein manuelles Schleifen, sondern um einen reproduzierbaren maschinellen Prozess. Auch schwer zugängliche Bereiche und komplexe Innenstrukturen lassen sich so gleichmäßig nachbearbeiten.
Das Ergebnis ist eine geschlossene, glatte Oberfläche, die nicht nur hochwertiger aussieht, sondern auch funktionale Vorteile bietet.
Technische Vorteile geglätteter SLS PA12 Oberflächen
Chemisch geglättete Bauteile bieten in vielen Anwendungen klare Verbesserungen.
Ein zentraler Vorteil ist die reduzierte Oberflächenrauheit. So kann die Oberflächenrauheit von Rz 30-40 auf ca. Rz 10 gesenkt werden und spritzgussnahe Oberflächen geschaffen werden. Bauteile fühlen sich nicht nur angenehmer an, sondern lassen sich auch leichter montieren oder bewegen, wenn sie Teil eines mechanischen Systems sind.
Hinzu kommt eine deutlich bessere Dichtigkeit. Die poröse Struktur, die bei unbehandelten SLS Teilen typisch ist, wird durch das Glätten reduziert. Dadurch eignen sich die Bauteile besser für Anwendungen, bei denen Medienkontakt oder Feuchtigkeit eine Rolle spielen.
Auch die Reinigungsfähigkeit verbessert sich erheblich. In Laborumgebungen, der Pharmazie, der Lebensmittelverarbeitug oder bei technischen Geräten, die regelmäßig gereinigt werden müssen, ist eine glatte Oberfläche oft Voraussetzung.
Darüber hinaus kann eine geglättete Oberfläche auch die Belastbarkeit in bestimmten Bereichen verbessern, weil Kerbwirkungen reduziert werden.
Wo sind chemisch geglättete PA12 Bauteile besonders nützlich?
Die Nachbearbeitung lohnt sich vor allem dort, wo hohe Anforderungen an Funktion, Qualität und Einsatzfähigkeit gestellt werden.
Defence und Dual Use Anwendungen
In sicherheitsrelevanten Bereichen werden Bauteile benötigt, die zuverlässig funktionieren, belastbar sind und sich in anspruchsvolle Systeme integrieren lassen.
Hier spielen Oberflächen eine wichtige Rolle, etwa bei Gehäusen, Abdeckungen oder technischen Funktionsteilen, die langlebig und geschützt sein müssen.
Chemisches Glätten trägt dazu bei, Bauteile nicht nur optisch aufzuwerten, sondern auch funktional besser einsetzbar zu machen.
Sonderfahrzeugbau für Polizei, Feuerwehr und Rettungsdienste
Im Sonderfahrzeugbau entstehen häufig individuelle Komponenten, Halterungen oder technische Baugruppen, die robust und pflegeleicht sein müssen.
Gerade im Innenraum oder bei Geräten, die regelmäßig gereinigt werden, sind glatte Oberflächen ein klarer Vorteil.
Auch hier ist PA12 im SLS Verfahren eine bewährte Lösung, wenn die Oberfläche professionell nachbearbeitet wird.
Pharmazie
In Laborumgebungen der pharmazeutischen Forschung und Entwicklung oder Produktion gelten besonders hohe Anforderungen an Hygiene, Sauberkeit und Beständigkeit. Durch das antimikrobielle Mellieu auf den Bakteriostatischen Oberflächen wird ungewolltem Wchstum von Mikroorganismen entgegengewirkt. Dies ist besonders in Produktions- und Förderanlagen für Medikamente notwendig.
Da sich chemisch geglättete Oberflächen deutlich besser reinigen lassen und Partikel oder Flüssigkeiten schlechter anhaften, eignet sich diese Art der Nachbearbeitung zudem besonders für Laborgeräte, wie bspw. Gehäuse, Funktionsteile oder technische Komponenten.
Serienfähige Kleinserien und Endbauteile
Additive Fertigung ist längst nicht mehr nur für Prototypen interessant. Viele Unternehmen nutzen SLS gezielt für Kleinserien und funktionale Endprodukte.
Damit ein Bauteil dabei wirklich serienfähig wird, spielt die Oberflächenqualität eine entscheidende Rolle. Chemisches Glätten sorgt für ein Ergebnis, das deutlich näher an klassischen Fertigungsstandards liegt und somit eine vertraute Haptik für Endkunden schafft.
Industrielle Nachbearbeitung statt Prototypen Finish
Ein wichtiger Punkt ist die Einordnung des Verfahrens. Chemisches Glätten ist keine kosmetische Spielerei, sondern ein echter Bestandteil industrieller Fertigungsprozesse.
Gerade in Kombination mit konventioneller Bearbeitung, Qualitätssicherung und dokumentierter Fertigung entsteht ein Bauteil, das den Anforderungen anspruchsvoller Branchen gerecht wird.
Für Unternehmen wie HDC Blueprints ist additive Fertigung deshalb immer Teil eines ganzheitlichen Leistungsangebots. Vom ersten CAD Modell über die Fertigung bis zur passenden Oberflächenqualität.
Wann ist chemisches Glätten sinnvoll und wann nicht?
Nicht jedes Bauteil benötigt eine geglättete Oberfläche. In vielen technischen Anwendungen ist die typische SLS Struktur völlig ausreichend.
Sinnvoll wird das Verfahren vor allem dann, wenn Dichtigkeit, Reinigung, Optik oder Reibungsverhalten entscheidend sind.
Auch wirtschaftlich sollte man die Anforderungen immer projektbezogen bewerten. In vielen Fällen ist chemisches Glätten jedoch genau der Schritt, der aus einem gedruckten Bauteil ein serienfähiges Funktionsteil macht.
Welche technischen Voraussetzungen gibt es?
Damit das chemische Glätten reproduzierbar und qualitativ hochwertig durchgeführt werden kann, müssen bestimmte technische Rahmenbedingungen erfüllt sein.
Grundsätzlich eignet sich das Verfahren für ausgewählte Materialien aus dem Pulverbettverfahren. Besonders bewährt sind PA12, PA11 sowie TPU. Diese Kunststoffe reagieren kontrolliert auf den chemischen Prozess, sodass die Oberfläche gleichmäßig verdichtet werden kann, ohne die geometrische Genauigkeit des Bauteils unzulässig zu verändern.
Ein entscheidender Faktor ist zudem die Wandstärke. Für eine mittelstarke Glättung sollte die Bauteilwand mindestens 1,5 Millimeter betragen. Soll eine intensivere Glättung mit stärkerer Oberflächenverdichtung erreicht werden, sind mindestens 2 Millimeter Wandstärke erforderlich. Hintergrund ist, dass der Prozess die oberste Materialschicht gezielt aufschmilzt. Zu dünne Strukturen könnten dabei ihre Formstabilität verlieren oder sich minimal verziehen.
Auch filigrane Details, sehr feine Gravuren oder extrem scharfe Kanten sollten im Vorfeld geprüft werden. Durch die Oberflächenglättung können sich Kanten leicht abrunden und sehr kleine Strukturen in ihrer Ausprägung verändern. Bei funktionskritischen Passungen oder engen Toleranzen empfiehlt sich daher eine konstruktive Abstimmung bereits in der CAD Phase.
Werden diese technischen Voraussetzungen berücksichtigt, lässt sich das chemische Glätten sicher in industrielle Fertigungsprozesse integrieren und liefert reproduzierbare Ergebnisse auf Serienniveau.
Fazit: Glatte PA12 Oberflächen als Schlüssel für industrielle Anwendungen
Chemisches Glätten ist eine der wichtigsten Nachbearbeitungsmethoden für SLS PA12 Bauteile, wenn es um anspruchsvolle industrielle Einsätze geht.
Die Oberfläche wird nicht nur hochwertiger, sondern funktional optimiert. Bauteile werden dichter, leichter zu reinigen und besser integrierbar in technische Systeme.
Gerade in Branchen wie Defence, Sonderfahrzeugbau oder Laborgeräteentwicklung ist das oft ein entscheidender Vorteil.
Wer additive Fertigung als echte Produktionslösung nutzen möchte, sollte die Oberflächenanforderungen von Anfang an mitdenken und auf einen Partner setzen, der Fertigung und Nachbearbeitung ganzheitlich beherrscht.
