52 Voordelen van 3D printen met Metalen

03 aug 2018

Klanten vragen ons altijd waarom ze de mogelijkheden van 3D-printen in hun bedrijf moeten onderzoeken. Bijna ieder technologiebedrijf is tegenwoordig bezig met innovaties in zijn eigen branche. De meeste potentiële klanten waarmee we praten, zijn bang van de nieuwe printtechnologie omdat ze de voordelen voor hun eigen bedrijf niet zien, maar ze zien wel dat anderen het in een snel tempo implementeren. In deze blog vindt u 52 redenen waarom u de mogelijkheden van het implementeren van Additive Manufacturing voor uw producten moet bekijken en waarom deze technologie u voordelen zal opleveren ten opzichte van de concurrentie in uw branche.

  1. Weinig voorbereidingstijd vereist.

Elk productieproces heeft voorbereidingstijd nodig. Bij het vergelijken van 3D-printen met verspanen of gieten kan geconcludeerd worden dat 3D printen weinig voorbereidingstijd vraagt. Ongeacht de complexiteit van het product zal de voorbereidingen voor 3D-printen gemiddeld tussen 1 – 1,5 uur duren. Het verspanen van complexe componenten vereist meestal een voorgeprogrammeerd bewerkingsplan (3-4 uur) + verzameling van de juiste gereedschappen (1 – 2 uur) + instellen van de machine (1 uur), wat eenvoudig optelt tot 5 tot 7 uur. Voor gietstukken duurt het maken van een mal meestal nog  veel langer. Daarom is de voorbereidingstijd (en bijkomende kosten) van 3D-printen erg laag in vergelijking met andere technieken. 3D printen kan daarom een zeer snelle productiemethoden zijn.

  1. Lage instelkosten.

Vanwege de voorbereiding vereist het instellen van machines tijd en materialen. Dit betekent dat elke machine bepaalde instelkosten heeft. Voor verspanen zijn de kosten voornamelijk afkomstig van uren besteedt aan programmeren en slijtage van vereiste machine en gereedschappen. Voor gietstukken zitten de kosten voornamelijk in het creëren van een mal. 3D printen of Additive Manufacturing vereist zeer lage instelkosten. Gemiddeld zijn de instellingskosten 1 uur programmeren en 1,5 uur machine-installatie. Daarom bedragen de totale opzetkosten voor een 3D print opdracht gewoonlijk niet meer dan EUR 150, terwijl dit gemakkelijk EUR 750 voor machinale bewerking en EUR 3500 voor gieten kan zijn.

  1. Korte tijd naar de markt (time-to-market).

De mogelijkheid om de voorbereidingstijd en instelkosten aanzienlijk te verkorten, leidt ertoe dat de prototypefase van een nieuw 3D-geprint product aanzienlijk sneller kan zijn dan andere productietechnieken. Dit voordeel levert supersnelle ontwikkeling op en een zeer korte time-to-market mogelijk. In plaats van 10-15 weken levertijd voor gietstukken kunnen de producten nu binnen maximaal 3 weken worden geprint en geleverd.

  1. Geschikt voor productie in kleine series.

Kleine productieseries kunnen eenvoudig worden geproduceerd op een bouwplaat of een reeks bouwplaten. Als de producten goed op een bouwplaat worden ‘genest’ (ingebed), kan men batches tot circa 200 items produceren (afhankelijk van de afmetingen van de onderdelen en het bouwvolume van de 3D-printer). Een belangrijk argument voor het gebruik van ‘additive manufacturing’ met behulp van selectieve lasersmelt technologie (selective laser melting) of directe metaal lasersinteren (direct metal laser sintering), is dat de producten dezelfde of betere materiaaleigenschappen hebben in vergelijking met gietstukken. Daarom kan men besluiten om een ​​kleine partij producten te 3D metaal printen die zijn ontworpen om te gieten om de kosten van het mallen maken te besparen.

  1. Zorgt voor snel ontwikkelen en eenvoudig verbeteren van prototypen.

De prototypingfase kan een lang iteratief proces zijn waarbij veel middelen worden verbruikt. Dit betekent dat de prototypefase over het algemeen een zeer kosten-intensieve periode is in de productontwikkelingsfase. Iteraties in het maakproces zijn vaak duur en tijdrovend: verspanen en gieten kan tot 10 weken duren voor elke iteratie. Door gebruik te maken van 3D-printing kunnen bedrijven binnen 3 weken en op een kosteneffectieve manier over een verbetert prototype van een nieuw product beschikken: geen kosten voor een aanpassing van een mal- of bewerkingssoftware.

  1. Praktisch voor de productie van reserveonderdelen.

Wanneer complexe reserveonderdelen dringend nodig zijn en er geen geschikte onderdelen op afroep kunnen worden geleverd, is de snelste productiemethode vaak 3D-printen. Met Additive Manufacturing kunnen zelfs de meest complexe delen direct worden geprint zonder lange voorbereidingen voor bijvoorbeeld een giet mal of een ​​bewerkingsprogramma.

  1. 3D printen van reserve onderdelen op aanvraag in plaats van magazijnvoorraden aanhouden.

Reserveonderdelen zijn kapitaalintensief. Het kan jaren duren voordat een klant een bepaald onderdeel voor een reeds geleverde machine nodig heeft ​​en daarom kan het jaren duren voordat u inkomsten van dat product genereert. Voor fabrikanten van machines zijn reserve onderdelen daarom een ​​kapitaalintensief onderdeel van de inventaris op de balans van het bedrijf. ‘Additive manufacturing’ maakt beschikbaarheid van reserveonderdelen mogelijk zonder de zware druk op de balans van het bedrijf: de onderdelen kunnen binnen 3 weken en op aanvraag per onderdeel economisch worden gemaakt.

  1. Produceer unieke vervangende onderdelen!

Bestaande machines hebben reserveonderdelen nodig. Wanneer onderdelen worden vervangen door reserveonderdelen, kunnen de reserveonderdelen een verbetering van de originele onderdelen zijn om de prestaties van de machine verder te verbeteren. Additive manufacturing maakt constante optimalisatie van vervangende onderdelen mogelijk zonder toename van de kosten of vertraging van de levering. Het is een unieke productietechniek die zich zelfs zonder extra voorbereidingstijd aan de meest radicale veranderingen kan aanpassen.

  1. Geschikt voor het produceren van 3D-gescande delen wanneer technische tekeningen ontbreken.

Zogenaamde ‘legacy’ onderdelen van (oude) machines die niet meer worden geproduceerd, zijn vaak moeilijk te verkrijgen. Het komt in sommige gevallen ook nog voor dat de technische tekeningen van die oude onderdelen ontbreken. Vooral in deze situaties kunnen 3D-technologieën grote voordelen bieden: 3D-scanning voor het dimensioneren van het product en 3D-printen maakten gebruik van de scangegevens voor de productie van het reserveonderdeel!

  1. Mogelijkheid om een ​​onderdeel aan te passen zonder de productiebenadering te hoeven veranderen.

3D-printen maakt aanpassingen in het ontwerp van onderdelen mogelijk zonder de productietechnieken te hoeven veranderen. Voor gegoten producten vereist een aanpassing van het ontwerp meestal een nieuw ontwerp van de matrijs, wat een duur en tijdrovend proces is. Evenzo resulteren aanpassingen aan het ontwerp van machinaal bewerkte onderdelen meestal in (gedeeltelijk) herschrijven van het bewerkingsprogramma, wat ook een kostbaar en tijdrovend proces kan zijn.

  1. Mogelijkheid om producten eenmalig te maken omdat de economische serie grootte laag is.

Met traditionele productiemethoden is er altijd een economische seriegrootte: de hoeveelheid producten die de voorbereidingen voor productie en nabewerking van onderdelen rechtvaardigt. Voor Additive Manufacturing is de economische seriegrootte onafhankelijk van de hoeveelheid producten en uitsluitend afhankelijk van de afmetingen van de bouwplaat. Dit betekent dat meerdere producten tegelijk kunnen worden geproduceerd en daarom start de voordelige seriegrootte voor elk product bij 1 artikel. Dit maakt het economisch mogelijk om op maat gemaakte, eenmalige producten te maken.

  1. Additive Manufacturing biedt ongeëvenaarde ontwerpvrijheid.

Traditionele productiemethoden hebben verschillende beperkingen in vergelijking met additive manufacturing: additive manufacturing kan verschillende complexe vormen combineren, zoals producten met holtes, interne structuren, roosterstructuren en zelfs vloeiende interne kanalen voor een geoptimaliseerde stroom van gassen of vloeistoffen. Deze functies zijn onmogelijk, of extreem duur, om te maken met traditionele methoden zoals gieten of machinaal bewerken. Voor 3D printen zijn echter al deze functies op een economische manier mogelijk. Dit geeft ontwerpers een ongeëvenaarde vrijheid in hun ontwerpen. Producten kunnen in de meest perfecte vorm worden gemaakt, zonder beperkingen van productietechnieken.

  1. Maakt het mogelijk om poreuze structuren te vormen die voordelen hebben in medische en andere toepassingen.

Poreuze structuren maken veel speciale mechanische eigenschappen voor een verscheidenheid aan producten mogelijk. Vooral in toepassingen waar het product toegankelijk moet zijn voor andere media zoals medische apparaten. Deze functie kan echter ook zeer praktisch zijn voor andere industrieën. Bijvoorbeeld met warmtewisselaars of structuren die verschillende mechanische eigenschappen in meerdere richtingen vereisen. Het voordeel dat Additive Manufacturing brengt, is dat de porositeit willekeurig kan zijn en ook kan variëren over veel verschillende zijden van het product.

  1. Vrije-vorm ontwerpen kunnen even gemakkelijk worden gemaakt als ontwerpen met rechte lijnen.

Anders dan bij machinaal bewerken, zijn er geen extra kosten om een vrije vorm te produceren in vergelijking met eenvoudige geometrische vormen!

  1. Maakt de productie van vormen mogelijk die met andere technieken onmogelijk te vervaardigen zijn.

Een titaniumscharnier gemaakt als een onderdeel, zonder losse delen? Een Inconel-warmtewisselaar met geoptimaliseerde willekeurige koelkanalen, in één keer gefabriceerd? Een hol metaalproduct dat als een enkel object wordt vervaardigd? Al deze items hebben één ding gemeen: ze kunnen alleen door 3D-printen worden vervaardigd. Deze objecten hebben functies die praktisch zijn voor de toepassing en / of kostenbesparend maar nooit eerder beschikbaar waren.

  1. Mogelijkheid om holle, dunwandige constructies te maken om gewichtsbesparingen te realiseren

Stelt u zich voor hoe gewichtsbesparing uw machine sneller kan laten presteren, zonder concessies te doen aan duurzaamheid en gebruiksduur. Additive Manufacturing zorgt voor grote besparingen in de massa, wat resulteert in lagere traagheden van bewegende componenten, waardoor de machine betere prestaties levert voor de klant en/of resulteert in lichtere motoren, hydraulische systemen en elektronica voor u als fabrikant.

  1. Mogelijkheid om interne 2D-honingraat- of 3D-roosterstructuren te maken voor het realiseren van lichtgewicht onderdelen

Honingraat- of roosterstructuren kunnen een geweldige oplossing zijn als een opnieuw ontworpen onderdeel lichtgewicht moet zijn en zijn oorspronkelijke uitwendige vorm moet behouden. Honingstructuren of roosterstructuren kunnen de stijfheid van het onderdeel behouden en tegelijkertijd een enorme hoeveelheid massa besparen. 3D-printen maakt zeer complexe interne structuren mogelijk, met slechts kleine inspanningen, die niet met een andere productietechniek kunnen worden gemaakt.

  1. Complexe topologie-geoptimaliseerde producten kunnen eenvoudig worden gemaakt met Additive Manufacturing

Tegenwoordig hebben wij softwaretools waarmee uw ontwerpen kunnen genereren met bionische vormen, net zoals de natuur na verloop van tijd een structuur zou ontwikkelen. Die natuurlijke vormen zijn het optimum tussen mechanica en gebruik van materiaal (massa) in de constructie voor de gespecificeerde belastingen. Deze bionische vormen zijn vaak mogelijk om te bewerken of te gieten, maar vereisen nogal complexe programmering / bewerking of een complexe giet mal. Additive Manufacturing biedt verschillende voordelen voor dit soort producten. Ten eerste kost het niet meer moeite om complexe vormen te maken dan vrij eenvoudige producten. Ten tweede wordt het gebruikte materiaal alleen gebruikt om het product te maken, zonder verspilling. Dit is vooral interessant voor de duurdere materialen: machinale bewerking van een dergelijk product zou gemakkelijk 40-50% aan spanenafval opleveren.

  1. Mogelijkheid om onderdelen te vervaardigen met daarin opgenomen metamaterialen

Additive Manufacturing is een zeer nuttige techniek om producten te produceren die roosterstructuren bevatten. Deze roosters kunnen variërende traagheidsmomenten hebben die het materiaal de mogelijkheid geven om verschillende stijfheden in aangrenzende richtingen te produceren. Deze functie is ook bekend als metamateriaal en zal een geheel nieuwe dimensie geven aan hoogwaardige producten, bijvoorbeeld in de medische, ruimtevaart- en sportindustrie.

  1. Metamaterialen kunnen variërende materiaaleigenschappen door het product hebben.

Is het niet ongelooflijk dat een metalen product zeer flexibel kan zijn in één richting en erg stijf in een andere richting? Stel je voor hoe je die eigenschappen met een andere techniek dan metaal 3D printen kunt maken, dat is bijna onmogelijk om te trainen!

  1. Metamaterialen geproduceerd met 3D printen kunnen een negatieve Poisson-verhouding vertonen.

De Poisson ratio is de verhouding van de afname in breedte tot de toename in lengte van een materiaal dat elastisch wordt uitgerekt. Intuïtief kan men beredeneren dat een positieve Poisson ratio logisch is: immers, wanneer je een materiaal uitrekt in 1 richting zal het materiaal in de andere richtingen contractie vertonen. Met Additive Manufacturing is het echter mogelijk om metalen structuren op te bouwen die juist lateraal uitzetten wanneer zij in een richting uitgerekt worden! Dit is een handige truc die bijvoorbeeld wordt gebruikt in heupimplantaten om ervoor te zorgen dat het materiaal aan beide zijden van het implantaat uitzet wanneer het een buigbelasting ondergaat.

  1. Veel vrijheid om eigenschappen aan te passen, zoals thermische geleidbaarheid of de natuurlijke frequentie van een geometrie

Vanwege de vrijheid van ontwerp en de mogelijkheid om meta-materiaalstructuren te gebruiken, biedt Additive Manufacturing veel vrijheid om de thermische geleidbaarheid en de natuurlijke frequentie van een product aan te passen zonder de buitenvorm te veranderen. Dit kan met name handig zijn in ruimtevaarttoepassingen.

  1. Het AM-proces geeft weinig materiaalverspilling.

Het gemiddelde 3D-geprinte metaalproduct vereist supports die ongeveer 10% van de massa van het product uitmaken. Sommige producten zijn zo ontworpen dat er helemaal geen supports nodig zijn! Daarnaast wordt een klein deel van het gebruikte materiaalpoeder tijdens poederfiltratie uitgefilterd om een ​​goede poederkwaliteit te garanderen. Bij machinale bewerkingen kan echter maar liefst 90% van het gebruikte materiaal afval zijn, waardoor de producten onnodig duur worden in vergelijking met 3D printen. Vooral voor dure metalen is dit een groot voordeel van 3D printen.

  1. Kleine footprint van de machine

AM-machines hebben een relatief kleine footprint terwijl ze de mogelijkheid bieden om een ​​eindeloze verscheidenheid aan producten te produceren.

  1. Energie-efficiënte productie

Vooral voor complexe producten waarvoor anders veel bewerkingen moesten worden geproduceerd, is Additive Manufacturing een energie-efficiënter proces. Het laservermogen wordt met grote precisie op het poederbed toegepast en dus direct in het eindproduct verwerkt.

  1. Coole lasers!

Tot 1KW-lasers worden gebruikt in het additieve productieproces. Sterk genoeg om vliegtuigen vanuit de lucht neer te schieten !, … waarschijnlijk … … misschien niet. Maar toch cool!

  1. Printpoeder kan worden gerecycled

3D geprinte producten worden opgebouwd in een bouwkamer die laag voor laag wordt opgevuld met materiaalpoeder. Slechts een fractie van het poeder dat in het proces wordt gebruikt, komt in het product terecht. De rest van het poeder wordt gefilterd om ervoor te zorgen dat er geen gesinterde deeltjes achterblijven. Het gerecycleerde poeder kan opnieuw worden gebruikt om meer producten te maken.

  1. Lichtgewicht onderdelen gemaakt met behulp van 3D-printen, resulteren in energiezuinigere machines en transport

Voor elk bewegend onderdeel geldt het volgende. Hoe lichter het onderdeel, hoe lager de massatraagheid, hoe minder energie nodig is om het te verplaatsen. Zo resulteren lichtgewicht onderdelen in efficiëntere of minder energie-intensieve machines en transport. Met de productievrijheid geleverd door AM, kunnen onderdelen worden ontworpen om lichter dan ooit tevoren te zijn.

  1. Volledige vrijheid om esthetisch aantrekkelijke ontwerpen te maken!

Nogmaals, vrijheid van ontwerp. Ontwerp de vreemde vorm die u wilt, zonder u zorgen te hoeven maken of deze al dan niet kan worden geproduceerd. Additieve productie opent nieuwe mogelijkheden voor ontwerpers en kunstenaars om met complexe nieuwe vormen te komen.

  1. Spiegelgladde afwerking mogelijk na polijsten

Rechtstreeks uit de printer kan een materiaalruwheid van ongeveer 6 Ra worden verwacht. Na wat trommelen en / of zandstralen is een ruwheid van 2-3 Ra haalbaar. Bij correct polijsten kan een spiegelgladde afwerking (<0,8 Ra) worden bereikt op door Additive Manufacturing geproduceerde onderdelen.

  1. Mogelijkheid om interne functies zoals koelkanalen te creëren

Additive Manufacturing biedt de mogelijkheid om interne structuren in onderdelen te ontwerpen. Dergelijke structuren kunnen niet met andere methoden worden gemaakt zonder onderdelen samen te voegen, te verlijmen of te lassen. 3D printen kan er dus voor zorgen dat deze producten uit 1 stuk gemaakt kunnen worden. Geïntegreerde interne koelkanalen zijn waarschijnlijk het meest prominente voorbeeld.

  1. Lucht- of vloeistofkanalen kunnen vrij worden ontworpen en geproduceerd voor optimale stromingseigenschappen

Hierdoor kunnen meer laminaire stromingseigenschappen worden bereikt. Het is ook mogelijk om hulpstukken voor buisaansluitingen zo te ontwerpen dat de stroom minimaal wordt belemmerd en dus een kleinere pomp kan worden gebruikt voor circulerende vloeistoffen.

  1. Warmtestralers of warmtewisselaars kunnen worden gemaakt in complexe vormen die de prestaties optimaliseren

Om ervoor te zorgen dat een warmteradiator efficiënt werkt, moet er een grote hoeveelheid stralingsoppervlak aanwezig zijn, terwijl ook een goede warmtegeleiding door de radiator mogelijk is. Deze combinatie van vereisten resulteert in zeer complexe vormen wanneer een dergelijk product is geoptimaliseerd. Deze vormen zijn echter buitengewoon moeilijk om zonder AM te produceren. Additive Manufacturing maakt nu veel efficiëntere (ruimte-, gewichts- & kostenbesparende) ontwerpen mogelijk.

  1. Materiaaldichtheid 99,9+%

De kwaliteit van metalen 3D geprinte onderdelen wordt elk jaar beter en beter. Verschillende gedrukte materialen naderen nu 100% dichtheid, 99.96% om precies te zijn. Dit betekent dat zelfs voor producten die vermoeiingsbestendig moeten zijn, Additive Manufacturing nu een haalbare productiemethode is. Dit is de reden waarom nu zelfs kritische componenten uit de ruimtevaartindustrie bij ons worden ontwikkeld.

  1. Relatief hoge materiaal rek

Verschillende legeringen bestaan ​​met variërende eigenschappen. Met AM is het mogelijk om relatief rekbare producten te maken. Dit betekent dat het materiaal een aanzienlijke vervorming kan bereiken zonder dat grote spanningen in het product worden gecreëerd. Hoge rekbaarheid van materialen is niet noodzakelijkerwijs een voordeel maar kan in sommige toepassingen een voordeel zijn.

  1. Grote verscheidenheid aan metalen (en polymeer) materialen beschikbaar en het aanbod groeit.

Tientallen verschillende metalen en legeringen zijn al beschikbaar voor 3D-printen. Sommige met dezelfde of vergelijkbare materiaaleigenschappen als hun bulk-tegenhangers, andere met unieke materiaaleigenschappen. Verbeteringen aan bestaande opties en nieuwe printbare materialen worden continu ontwikkeld. Kijk op onze website www.mobius3dt.com voor het actuele aanbod.

  1. Nog veel meer potentieel voor toekomstige toepassingen. Door nu met 3D-printen te starten, heeft u een voorsprong op de concurrentie.

Leren hoe u 3D-geprinte componenten in uw producten kunt integreren, levert vandaag misschien nog niet de gewenste voordelen op, maar voor toekomst wellicht wel. U zult in toenemende mate kansen voor het 3D printen in uw business zien, als u verder en verder bekent raakt met de techniek. Voor bedrijven is het belangrijk op te merken dat deze technologie in de toekomst alleen maar beter en kostenefficiënter zal worden. Het is beter om nu aan te passen om ervoor te zorgen dat u geen kansen mist om te verbeteren en de concurrentie voor te blijven.

  1. Ontwerpvrijheden in de productietechniek kunnen een sterke reductie van het aantal onderdelen in een assemblage mogelijk maken

Het is vaak mogelijk om het aantal onderdelen in een samenstelling te verminderen door verschillende componenten tot één onderdeel te combineren. Dit gecombineerde onderdeel was in het verleden onmogelijk economisch te produceren, maar 3D metaal printen maakt dit in veel gevallen mogelijk. Door verschillende onderdelen in één component te combineren, is het mogelijk om het ontwerpproces te stroomlijnen, track- en traceerinspanningen te reduceren, assemblagetijd te reduceren en uiteindelijk kosten en productietijden te verminderen.

  1. Het combineren van onderdelen leidt tot een meer geoptimaliseerd ontwerp, waardoor de productprestaties verbeteren

Nadat verschillende onderdelen in één groter deel zijn samengevoegd dat door 3D metaal printen kan worden geproduceerd, is het mogelijk om het totale product te optimaliseren in plaats van het optimaliseren van alle afzonderlijke onderdelen die eerder de samenstelling vormden.

  1. Het elimineren van bindingen, lassen of andere soorten interfaces resulteert in een meer robuust product

Interfaces blijken vaak te zwak of te sterk te zijn met allerlei spanningsconcentraties en vermoeiing als gevolg. Een product zonder onnodige verbindingen zal langer meegaan omdat de spanningsconcentraties minder optreden.

  1. De eliminatie van interfaces kan de hoeveelheid werk verminderen die nodig is om een ​​product schoon te maken

Door meerdere gemonteerde onderdelen in één deel te combineren, zijn interfaces geëlimineerd die gemakkelijk vuil worden. Dit is bijvoorbeeld belangrijk in de voedingsmiddelenindustrie waar machinehygiëne noodzakelijk is. Als een voedselverwerkingsmachine niet zo snel vies wordt, is minder onderhoud aan de machine vereist.

  1. Ontwerp van onderdelen kan worden vereenvoudigd door geen rekening te houden met reguliere bewerkingsbeperkingen en gereedschapstoegang

Bijna alles kan worden geproduceerd met 3D-printen met metaal. Hoewel er enkele eenvoudige regels zijn waarmee rekening moet worden gehouden om ervoor te zorgen dat het product op de meest efficiënte en minst dure manier kan worden geproduceerd, kan het ontwerp voor AM relatief eenvoudig zijn in vergelijking met bijvoorbeeld verspaning.

  1. Extra functies toevoegen aan een product kan eenvoudig worden gedaan, zonder dat dit aanzienlijke kosten met zich meebrengt

Last minute ontwerpwijzigingen zijn meestal geen probleem en hebben weinig tot geen effect op de productiekosten. Het is ook gemakkelijk om aanpassingen aan te brengen aan een product dat al in serieproductie is, omdat het productieproces niet hoeft te worden gewijzigd.

  1. Het gebruik van topologie-optimalisatie kan het ontwerpproces versnellen en resulteert ook in geoptimaliseerde onderdelen. Eenvoudig te printen!

Topologie-optimalisatieprogramma’s voeren iteratieve stressanalyses uit op een bepaald ontwerp met gespecificeerde toegepaste belastingen. Na elke iteratie wordt wat materiaal weggenomen van de delen van het ontwerp waar de spanningen laag zijn. Op deze manier kan het onderdeel worden ontworpen om uitgeoefende belastingen op de meest materiaalefficiënte manier aan te kunnen. Meestal is het resultaat een organisch ogende structuur. Moeilijk om met de meeste productiemethoden te produceren, echter geen probleem voor 3D-printen!

  1. Ontwerptekeningen zijn niet strikt noodzakelijk, een 3D-bestand is voldoende om 3D-printen te starten.

Voor complexe producten kan het maken van goede technische tekeningen een tijdrovende klus zijn. Dit is niet nodig voor het 3D printproces, aangezien het 3D-bestand zelf wordt gebruikt om het laserpatroon te bepalen dat moet worden gevolgd om het product op te bouwen. Als u niet bekend bent met 3D-geprinte producten, kunt u het best eisen aan oppervlakteruwheid en belangrijke toleranties specificeren. Het kan nodig zijn om extra oppervlaktebehandeling of nabewerking uit te voeren voor nauwere toleranties.

  1. ​​Korte doorlooptijden

Werkvoorbereidingen vereisen weinig tijd, de productietijd kan variëren van uren tot dagen, afhankelijk van de product- en processpecificaties. Sommige producten hebben een warmtebehandeling nodig die nog een dag extra kan duren. Print supports verwijderen en standaard oppervlakte behandelingen kunnen ook snel worden uitgevoerd waardoor de doorlooptijd van een product doorgaans een week is. Het is dus in sommige gevallen, bij beschikbaarheid in de printer, mogelijk om binnen een week een product geprint in huis te hebben! Vraag daarom altijd naar de beschikbaarheid in de printer.

  1. Productie onder gecontroleerde, inerte omstandigheden

Sommige metaalpoeders worden langzaam afgebroken als ze in contact komen met zuurstof. Daarom is het belangrijk om 3D-printpoeders in een inerte atmosfeer te houden. Nieuw printpoeder wordt geleverd in luchtdichte containers gevuld met argongas. Deze containers worden in de 3D printer geplaatst. Vervolgens wordt de machine gevuld met argongas voordat de houders worden geopend en het poeder in de poederkamer wordt geplaatst. Deze poederkamer kan worden afgesloten wanneer de printer moet worden geopend. Het printen gebeurt ook in een inerte atmosfeer. Overlooppoeder en het poeder dat na afloop van de print uit de bouwkamer is verwijderd, belandt in de overloopcontainer. Deze container wordt afgesloten voordat de machine wordt geopend om de producten te verwijderen. Het filterstation wordt ook gespoeld met argon voordat de overloopkamer aan het filterstation wordt bevestigd. Daarom blijft het poeder te allen tijde in een argonatmosfeer totdat het in een product terechtkomt. Hoogwaardig materiaal is de eerste stap naar het leveren van kwaliteitsproducten!

  1. Print delen samen ​die anders onmogelijk te monteren zouden zijn, zoals in elkaar grijpende onderdelen

Het is mogelijk om in elkaar grijpende onderdelen zoals kettingen te 3D printen. Omdat dit voorheen niet mogelijk was, is het moeilijk om applicaties te verzinnen waar deze functie nuttig zou kunnen zijn. Wanneer uw fantasie de vrije loop kan nemen, zal u snel een toepassing vinden voor deze nieuwe techniek!

  1. Goede lasbaarheid van het materiaal

Het printproces is in feite een lasproces met hoge precisie op micrometerschaal. Daarom moet het geen verrassing zijn dat materialen die geschikt zijn voor Additive Manufacturing over het algemeen zeer geschikt zijn om te lassen. Deze eigenschap kan handig zijn als een onderdeel te groot is om in een bouwvolume te passen, maar ook om een complex product aan een minder complex product te lassen.

  1. Toleranties voldoende voor de meeste toepassingen

Hoogwaardige additieve productiemachines kunnen een nauwkeurigheid van +/- 0,1 tot 0.05 mm op 100 mm realistisch bereiken. Dit kan enigszins worden verbeterd met thermo-mechanische bouwanalyses en/of iteratieve schaalaanpassingen. Zeker voor grotere series kan de maatvoering constant worden gehouden. Nauwkeurigheid op micrometer niveau mag echter niet worden verwacht. Ondanks dat kan 3D metaal printen voor veel toepassingen voldoende nauwkeurigheid bieden.

  1. Mogelijkheid om na te bewerken om strikte toleranties te bereiken

Wanneer een micrometerniveau of een hogere nauwkeurigheid vereist is, is het altijd mogelijk om nabewerking uit te voeren om de vereiste nauwkeurigheid te bereiken.

  1. Mogelijkheid om een ​​eindeloze verscheidenheid aan producten op één machine te produceren

Vanwege de veelzijdigheid van additive manufacturing kan een eindeloze verscheidenheid aan producten op één enkele machine worden geproduceerd, zelfs in één enkele afdruktaak! Vaak verdient het zelfs de voorkeur om verschillende onderdelen op één plaat te bouwen om het beschikbare bouwvolume zo efficiënt mogelijk te gebruiken.

  1. Het afdrukken van 2D-objecten is ook mogelijk

Het is ook mogelijk om dunne 2D-objecten te printen! Maar … voor grote hoeveelheden is het onwaarschijnlijk dat dit de meest efficiënte productiemethode is. Veel producten kunnen met een minder dure methode worden geproduceerd. Sommigen worden echter het beste geproduceerd met Additive Manufacturing. Het is onwaarschijnlijk dat 3D-afdrukken ooit alle andere producties overbodig zal maken. Maar naarmate de technologie volwassen wordt, worden steeds meer producten (economisch) geschikt voor additive manufacturing en deze trend zal zeker nog lange tijd voortduren.