Metalen voor uw 3D-geprinte onderdelen — Een praktische gids

We hebben op de blog veel verschillende opties bekeken voor het afwerken van je 3D-geprinte onderdelen, van eenvoudig tot geavanceerd. Vandaag gaan we in detail kijken naar het toevoegen van metalen platen aan uw onderdelen. Je vraagt ​​je misschien af ​​waarom je onderdelen op deze manier zou afwerken als 3D-printen met metaal nu mogelijk is. Hoewel metaalprinten de afgelopen jaren enorme vooruitgang heeft geboekt, is het nog steeds relatief duur in vergelijking met andere technieken en vereist het vaak tijdrovende nabewerkingsstappen. Als gevolg hiervan zal het op dit moment niet altijd praktisch zijn om te implementeren.

Simpel gezegd, metaalbeplating biedt het beste van twee werelden en biedt alle voordelen van functionele metalen onderdelen met de snelle, flexibele productieworkflows die worden geboden door gevestigde 3D-printmethoden. U kunt uw onderdeel bijvoorbeeld in plastic afdrukken met een SLS-printer en het vervolgens plateren om bijna identieke mechanische eigenschappen te verkrijgen als een massief metalen onderdeel. Deze aanpak wordt onderzocht in industrieën zoals de auto- en ruimtevaartindustrie voor het maken van zowel functionele prototypes als productieonderdelen, waardoor eenmalige of beperkte oplagen snel en tegen minimale kosten kunnen worden gemaakt.

Hoe werkt het?

Er zijn twee manieren om 3D-geprinte onderdelen te plateren:galvaniseren en stroomloos plateren (ook wel chemisch/autokatalytisch plateren genoemd).

• Bij galvaniseren wordt uw onderdeel ondergedompeld in een galvaniseeroplossing van water en metaalzouten, waarna er een elektrische stroom doorheen wordt geleid, waardoor metaalkationen een dunne laag rond het onderdeel vormen. Het proces is erg snel en levert een stevige, langdurige afwerking op, hoewel meerdere lagen nodig kunnen zijn voor dikkere beplating. Het kan ook een breder scala aan metalen gebruiken dan stroomloos plateren.
• Electroless plating is een soortgelijk proces dat - zoals de naam al aangeeft - geen elektrische stroom vereist. In plaats daarvan gebruikt het chemische reacties om ervoor te zorgen dat het metaal aan het onderdeel hecht. Dit is doorgaans tijdrovender dan galvaniseren, en aangezien het proces plaatsvindt in een verwarmd bad, kan dit leiden tot vervorming van het onderdeel. Het helpt echter wel om het voltooide onderdeel bestand te maken tegen wrijving en corrosie en zorgt, in de handen van een ervaren technicus, voor een nauwkeurige controle van de dikte van de plaat tijdens het aanbrengen.

Houd er rekening mee dat u benaderingen kunt combineren om het gewenste resultaat te creëren. Uw eerste laag kan bijvoorbeeld worden aangebracht met stroomloze beplating en eventuele extra lagen met elektrolytische beplating om de afwerking op de gewenste dikte te brengen. Dit zal de levensduur van het galvaniseerbad helpen verbeteren, aangezien de oplossing slechts voor een beperkt aantal toepassingen bruikbaar zal zijn, zelfs bij grondige filtratie na het galvaniseren.

Welke materialen kunt u gebruiken om uw onderdelen te plateren?

Je hebt hier veel opties. Zink, chroom en nikkel zijn bekende plaatmaterialen voor industriële toepassingen. Voor stroomloos plateren zijn nikkel en koper de meest gebruikte materialen. Andere materialen, zoals messing, goud, zilver en titanium zijn ook beschikbaar, hoewel deze niet allemaal geschikt zijn voor functionele onderdelen en moeten worden gereserveerd voor decoratieve of artistieke werken.

Houd er rekening mee dat de oplossingen die worden gebruikt voor stroomloos plateren slechts een beperkt aantal keren mogen worden hergebruikt (zoals hierboven vermeld), dus u moet daar mogelijk rekening mee houden bij uw lopende materiaalkosten.

Uw onderdeel voorbereiden

Voordat u gaat plateren, moet u uw onderdeel primen, net zoals u zou doen als u het zou schilderen. Bij galvaniseren is het de bedoeling om een ​​geleidend oppervlak te creëren waar de metaallaag zich aan kan hechten om een ​​gladde, gelijkmatige afwerking te krijgen. Grafiet werkt goed voor dit doel en is zowel betaalbaar als gemakkelijk verkrijgbaar. Slechts een paar dunne lagen zijn voldoende, omdat u niet wilt dat de primer fijne details verdoezelt of de afmetingen van uw onderdeel aantast.

Voor stroomloos plateren houdt priming in dat het oppervlak van uw onderdeel wordt geoxideerd en dat er een katalytische laag wordt toegevoegd waarmee het metaal zich kan hechten.

Zorg er voor beide technieken voor dat uw onderdeel goed is schoongemaakt en vrij is van verontreinigingen voordat u gaat primen. Idealiter zou u een speciaal reinigingsstation moeten hebben als onderdeel van uw werkruimte, omdat zelfs kleine hoeveelheden vuil en olie het eindresultaat zullen beïnvloeden. Zorg er ook voor dat u de materiaalspecificaties van uw beplatingsoplossing leest voor richtlijnen met betrekking tot het primen, aangezien bepaalde materialen mogelijk extra voorbereiding vereisen.

De finishing touch

Als het plateren eenmaal voltooid is, zult u merken dat de afwerking nogal saai is, vooral als u stroomloos plateren gebruikt. Dit is volkomen normaal. Licht polijsten zal helpen om het gewenste resultaat te bereiken. Voor sterkere metalen kan staalwol nodig zijn om een ​​gladde, heldere afwerking te geven. U kunt overwegen te investeren in een roterend gereedschap om dit deel van het proces te versnellen.