Materialauftrag mit gerichteter Energieneinbringung - Verfahrensprinzip

engl. directed energy deposition (DED), auch Directed Light Fabrication (DLF) oder 3D-Laserplattierung oder Laser Metal Deposition (LMD)

Bei diesem Verfahren ist das Ausgangsmaterial ein Pulver oder ein Draht aus Metall (z.B. Stahl, Leicht- oder Edelmetall), das durch eine Düse geführt und mittels einer fokussierten Energiequelle (Laser, Elektronenstrahl oder Plasmastrahl) geschmolzen wird. Das Einbringen des Werkstoffes und das Aufschmelzen mittels Energiestrahl erfolgen simultan. Das schmelzflüssige Material wird gerichtet auf eine Substratplattform aufgebracht und erstarrt beim Abkühlen. Es gibt die Möglichkeit, entweder den Fertigungskopf oder die Bauplattform zu manipulieren und hierdurch verschiedenste Geometrien zu realisieren. Entsprechend der hinterlegten Schichtgeometrien werden die Schichten bis zur Fertigstellung des Bauteils aufeinander abgelegt. Um den Prozess bzw. die Schmelze vor Oxidation zu schützen, erfolgt die Fertigung meist in einer mit Inertgas gefüllten Kammer.

Eine Besonderheit des Verfahrensprinzip ist, dass nicht nur ebene Schichten auf Substratplattformen aufgebaut werden können, sondern dass je nach Freiheitsgraden des Achssystems auch auf bestehende dreidimensionale/gekrümmte Oberflächen Material aufgetragen werden kann. Das Verfahren eignet sich daher u.a. für die Reparatur, das Beschichten oder Verstärken von Werkstücken.

Das lokale und simultane Zuführen von Ausgangsmaterial ermöglicht zudem die Fertigung von Multimaterialbauteilen. 

Werkstoffe (Pulver und Filamente)

Grundsätzlich sind alle Metalle geeignet, die schweißbar sind und in Pulver-, Draht- oder Pastenform vorliegen. Industrielle Anwendung finden derzeit Stähle und deren Legierungen, Aluminium und -legierungen, Superlegierungen (Inconel, Hastelloy), Nickel sowie Kupfer und  Verbundwerkstoffe.
Eine aktuelle Entwicklung ist die Verarbeitung von Glas.