Einführung

Selektives Lasersintern (SLS) ist ein additives Fertigungsverfahren, bei dem Kunststoffpulver mithilfe von Lasern schichtweise zu festen dreidimensionalen Objekten gesintert wird. Die Vorteile von SLS liegen in der Herstellung komplexer Geometrien und robuster Teile, ohne dass Stützstrukturen erforderlich sind, und in der relativ kurzen Bearbeitungszeit. Dadurch eignet es sich ideal für die Prototypenentwicklung, aber zunehmend auch für Endverbrauchsteile.

Der Markt für SLS-3D-Druckkunststoffe hatte im Jahr 2022 ein Volumen von 157,28 Millionen US-Dollar und dürfte bis 2030 auf 641,79 Millionen US-Dollar anwachsen. Für den Zeitraum 2022–2030 wird eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) von 19,2 % erwartet.

Wachstumsstrategien

Materialinnovation

Herstellung neuartiger Polymerpulver mit verbesserten mechanischen, thermischen, chemischen und Haltbarkeitseigenschaften (z. B. Polyamid (Nylon) wie PA 11, PA 12; PEEK; Flexpolymere wie TPU).

Verbesserung von Eigenschaften wie Hitzebeständigkeit, Schlagzähigkeit, chemische Stabilität, Flammhemmung usw.

Schwerpunkt auf Biokompatibilität und medizinischem Material für medizinische und Gesundheitsanwendungen.

Nachhaltigkeit und Recycling

Nutzung von recycelten Kunststoffen oder Pulverwiederverwendungssystemen (geschlossener Kreislauf), um Kosten und Umweltbelastung zu minimieren.

Reduzierung des CO2-Fußabdrucks oder Entwicklung biobasierter Kunststoffe.

Kostensenkung

Prozessoptimierung für eine kostengünstigere Pulverproduktion, Minimierung von Abfall durch Recyclingpulver und Steigerung der Erträge.

Wirtschaftliche Produktionssteigerung und günstigere Beschaffung von Kunststoffrohstoffen.

Designing materials that enable sintering at higher speeds or using less energy.

Targeting Emerging Markets & Industries

Growing demand in Asia Pacific (India, China) due to increased manufacturing and automotive industries.

Emerging applications in electronics, wearable technology, personalised healthcare devices.

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Future Trends

High Performance Polymers Growth: PEEK, PEKK, and other high-temperature, chemical, and stress-resistant engineering polymers. These open the doors to harsher environments.

Flexibles & Elastomers (TPU etc.): Increasing demand for flexible parts (seals, gaskets, cushioning), particularly in healthcare, footwear, and automotive. TPU is one of the fastest-growing types.

Functional and Composite Materials: Fillers, carbon fibers, metal particles, glass, etc. as additives to improve strength, conductivity, flame retardance, or weight reduction.

Eco friendly & Recycled Content: Recycled powders, bio derived resins, have lower CO₂ emission during production. Powder reuse systems also.

Regulatory & Standards Pressure: Safety (flammability, toxicity), biocompatibility, environmental regulations will increasingly dictate which materials are adopted.

Key Segments

By Type

Polyamide

Thermoplastic Polyurethane

By Polyether Ether Ketone

PEEK

By End-Use Industry

Healthcare

Aerospace & Defense

Automotive

Electronics

Opportunities

Automotive & EVs Lightweighting

Weight reduction is essential for fuel efficiency or battery duration in EVs. SLS plastics provide intricately shaped parts with high strength to weight ratio. High demand.

Healthcare / Medical Devices

Custom prosthetics, implants, surgical instruments, patient-specific devices. Require biocompatible, sterilizable plastics. Ready market for such materials that are standards compliant.

Electronics & Wearables

Complex enclosures/housings, small components, flexible parts, EMI/thermal issues. TPU and composite plastics apply in this case.

Sustainability Driven Demand

As regulators and consumers demand more sustainable manufacturing, recycled plastics, reduced energy sintering, circular economy of powder recycling will be large.

Challenges / Restraints

High expense of high performance, advanced plastic powders.

Quality, consistency, certification maintenance in regulated industries.

Energy and infrastructure needs (temperature control, powder handling, safety).

Post processing for finish, which incurs cost/time.

Competition from other additive technologies (Multi Jet Fusion, SLA, etc.) and conventional manufacturing for scale.

Key Players & Recent Updates

3D Systems Corp

3D Systems just announced its new generation SLS workflow that consists of its new SLS 380 printer, in conjunction with DuraForm® materials, and PostPro® systems from AMT. The intention is increased throughput, improved repeatability, and enhanced yield for batch production of end-use parts.

In addition to SLS hardware, they have been growing their materials portfolio. In Formnext 2024, they released new SLS materials like DuraForm PA12 Black, DuraForm TPU 90A, DuraForm PA CF (carbon fiber-reinforced), DuraForm FR 106 (flame-resistant), PA 11 Natural, and PA 11 Black. These new grades of materials are intended to increase flexibility, performance, and provide greater end use capability.

They are also enhancing controls and monitoring: for instance, the SLS 380 includes advanced thermal uniformity control (eight individually calibrated heaters and high resolution IR camera recording hundreds of thousands of thermal data points per second) to assist in making it more consistent from build to build.

BASF SE (including Forward AM / Ultrasint etc.)

BASF has introduced a new bio sourced Nylon PA11 series, in collaboration with its service bureau Sculpteo, under Ultrasint PA11, with versions like Ultrasint PA11 ESD, Ultrasint PA11 CF, and PA11 MJF. These PA11 materials are sourced from renewable castor oil and are suitable for SLS application, with high durability, chemical resistance, etc.

BASF's Forward AM (which is spun out of BASF's in-house additive manufacturing business) is prioritizing innovation, material expansion, and enhanced sustainability & delivery speed. The spin-out into Forward AM Technologies is intended to enhance responsiveness and agility.

BASF has also been expanding its SLS material portfolio through acquisitions: specifically, acquiring Setup Performance (France) and Advanc3D Materials (Germany) to reinforce powder bed fusion / SLS capability in materials business.

Evonik Industries AG

Evonik has been investing intensively in expanded capacity: they commissioned a new plant in Marl (Germany) for the production of PA12 powders (VESTOSINT brand) for SLS, expanding yearly PA12 production by ~50 %.

They launched new materials: e.g., INFINAM® TPA 4006 P, an elastomer powder PA12 optimized for SLS with rubberlike behavior (impact resilience, rebound behavior, etc.), aimed also at open source or more flexible SLS installations.

They also bought Structured Polymers Inc., an American start up that invented "TrueBlack" powder with intrinsic color, i.e., parts do not require painting or coloring following printing. This supplements Evonik's high-performance polymer range.

Conclusion

Main drivers are material innovation (particularly for high performance, flexibles, composites), changing usage from prototyping to production parts, increasing sustainability requirements, and increasing adoption in emerging markets.

Für Unternehmen im Ökosystem – Kunststoffproduzenten, Hersteller von SLS-Maschinen und Endverbraucher – muss der Ansatz Investitionen in Forschung und Entwicklung, strategische Partnerschaften, Nachhaltigkeit und Zertifizierung sowie eine umsichtige Skalierung beinhalten, um der steigenden Nachfrage gerecht zu werden und die Kosten im Griff zu behalten.

Häufig gestellte Fragen (FAQs)

Welche Kunststoffe werden heute im SLS-Druck am häufigsten verwendet?

Die gängigsten Werkstoffe sind Polyamide (Nylon), insbesondere PA12 und PA11, aufgrund ihrer ausgewogenen mechanischen Eigenschaften, thermischen Stabilität und Flexibilität. TPU (thermoplastisches Polyurethan) gewinnt für flexible Komponenten stark an Bedeutung. Für spezielle Hochtemperatur- oder hochfeste Teile werden Hochleistungskunststoffe wie PEEK verwendet.

Warum ist ein Kunststoff „gut“ für SLS?

Wichtige Eigenschaften sind: Pulverfließfähigkeit, Partikelgröße/-verteilung, thermische Eigenschaften (Schmelzpunkt, Kristallinität), mechanische Festigkeit, Hitze-, Chemikalien- und Verschleißfestigkeit, Recyclingfähigkeit oder Wiederverwendbarkeit, Produktionskonsistenz, Kosten, behördliche Zulassung bei der Anwendung in sensiblen Endanwendungen.

Welcher Bereich expandiert am stärksten?

Der asiatisch-pazifische Raum wird aufgrund der wachsenden Automobil-, Elektronik- und Fertigungsindustrie, höherer Investitionen in die additive Fertigung sowie niedrigerer Arbeits- und Produktionskosten das höchste Wachstum aufweisen.

Welche Nachhaltigkeitsaspekte gibt es in diesem Markt?

Einsatz von recycelten SLS-Pulvern; geschlossene Kreislaufsysteme; Materialien mit reduziertem CO₂-Fußabdruck; biologisch gewonnene Kunststoffformen; Abfallreduzierung bei der Nachbearbeitung; regulatorischer Einfluss zugunsten umweltfreundlicherer Materialoptionen.

Ist SLS-Kunststoff im Vergleich zu herkömmlichen Produktionsverfahren (z. B. Spritzguss) wettbewerbsfähig?

Bei kleinen Stückzahlen, komplexen Geometrien oder Sonderanfertigungen sind SLS-Kunststoffe äußerst wettbewerbsfähig: geringere Werkzeugkosten, schnelle Iteration und Designfreiheit. Bei der Massenproduktion großer Stückzahlen ist Spritzguss häufig pro Stück günstiger. Mit der Weiterentwicklung von SLS-Materialien, -Geräten und -Prozessen (Kosten, Geschwindigkeit, Verarbeitung) schrumpft der Vorteil bei mittleren Stückzahlen jedoch.