Industriële fabricage
Industrieel internet der dingen | Industriële materialen | Onderhoud en reparatie van apparatuur | Industriële programmering |
home  MfgRobots >> Industriële fabricage >  >> Manufacturing Technology >> 3d printen

5 innovatieve toepassingen voor 3D-metaalprinten

Volgens het Wohlers Report van dit jaar heeft 3D-printen op metaal het afgelopen jaar een snelle groei doorgemaakt. Hoewel niet elke industriële toepassing zich leent voor de technologie, zijn er verschillende gevallen waarin 3D-printen met metaal wellicht de juiste productiekeuze is. Meer ontwerpvrijheid, complexiteit en tegen een fractie van de kosten:deze voordelen en meer laten zien hoe investeringen in 3D-printtechnologieën voor metaal bedrijven kunnen helpen bij het produceren van innovatieve producten. Vandaag gaan we kijken naar de toepassingen van 3D-metaalprinten die al zeer geschikt zijn gebleken voor deze productiemethode.

Medische hulpmiddelen


De medische industrie heeft een lange geschiedenis van het gebruik van 3D-printen voor het maken van prototypen en 3D-modellen voor chirurgische planning. Enorme ontwikkelingen biomedische en medische 3D-printing hebben nu ook het vooruitzicht van meer gepersonaliseerde zorg werkelijkheid gemaakt. Hier komt metaal 3D-printen goed tot zijn recht, waardoor professionals in de gezondheidszorg een kosteneffectieve manier krijgen om op maat gemaakte, eenmalige medische apparaten te produceren , zoals implantaten en kunstgebitten, die uniek zijn afgestemd op de anatomie van een patiënt.

Het maken van dergelijke complexe en ingewikkelde apparaten is niet gemakkelijk toegankelijk met traditionele benaderingen zoals gieten of machinaal bewerken, niet in de laatste plaats vanwege de hoge productiekosten. Aan de andere kant is 3D-metaalprinten bij uitstek geschikt voor het maken van zeer complexe onderdelen in lage volumes, waardoor het een economisch haalbaar alternatief is voor medische toepassingen.

Een reeks biocompatibele metalen zoals titanium, kobaltchroomlegeringen, tantaal en edele metalen zoals goud, zilver en platina kunnen al worden gebruikt om medische apparaten in 3D te printen. Een goed voorbeeld:dankzij 3D-printen van metaal kon een Australische neurochirurg een implantaat van de wervelkolom van titanium maken om de zenuwpijn van een patiënt te verlichten. Het implantaat is ontworpen om perfect te passen bij de anatomie van de patiënt, terwijl een kant-en-klare vervanging de pijn niet op dezelfde manier zou kunnen verlichten.

Als we kijken naar tandheelkunde, kan 3D-printen van metaal worden gebruikt om kleine batches zeer aangepaste tandheelkundige onderdelen te maken. Argen is een bedrijf dat gespecialiseerd is in tandheelkundige digitale technologie en gebruikt metaallegeringen in poedervorm om op aanvraag aangepaste tandheelkundige restauraties te produceren. In dit geval.

Vliegtuigcomponenten

3D-metaalprinten is een enorme zegen voor de lucht- en ruimtevaartindustrie, vooral omdat de technologie kan worden gebruikt om lichtgewicht metalen componenten te maken, waardoor de efficiëntie wordt verhoogd. Een aantal vliegtuigonderdelen kan al 3D-geprint worden in metaal, waaronder waaiers, warmtewisselaars, injectoren en verbrandervoeringen. Hoewel deze vluchtkritieke componenten, niet verwonderlijk, strikte certificeringsprocessen moeten ondergaan, zijn er al veel aanwezig in vliegtuigen. Er worden bijvoorbeeld 3D-geprinte titanium beugels gebruikt op de in serie geproduceerde commerciële vliegtuigen van Airbus, de A350 XWB. Boeing is ook van plan om 3D-geprinte structurele titaniumcomponenten te installeren voor zijn 787 Dreamliner.

GE is een ander bedrijf dat pioniert op het gebied van 3D-printen van metaal. Naast de beroemde 3D-geprinte brandstofsproeiers, bouwt het bedrijf ook GE Catalyst, een geavanceerde turbopropmotor waarvan meer dan een derde van de componenten is geproduceerd met behulp van 3D-printen en verschillende metalen. Met een nieuwe benadering van ontwerp waren GE-ingenieurs in staat om een onderdeel efficiënter te maken door het aantal afzonderlijke onderdelen te verminderen van 855 naar slechts 12. Dit nieuwe ontwerp zou kunnen helpen het brandstofverbruik van een motor met maar liefst 20% te verlagen en een vermogenstoename van 10% te realiseren.

Sieraden


De sieradenindustrie maakt al gebruik van 3D-printen van metaal om unieke en voorheen onvoorstelbare ontwerpen tot leven te brengen. Afgezien van ontwerpinnovatie zijn de voordelen van het gebruik van 3D-metaalprinten echter snellere doorlooptijden, minder materiaalverspilling (wat vooral gunstig is in het geval van dure edelmetalen) en de mogelijkheid om te differentiëren in een zeer concurrerende markt.

Sieradenbedrijf Boltenstern, bijvoorbeeld, gebruikte EOS' PRECIOUS M 080 om zijn 'Embrace'-sieradencollectie te creëren, 3D-geprint in goud en platina. Met behulp van de technologie was Boltenstern in staat om een ​​voorheen onhaalbaar niveau van maatwerk en ontwerpcomplexiteit te creëren. Op dezelfde manier heeft horlogemaker Montfort gebruik gemaakt van zeer nauwkeurige metalen binder jetting-technologie om stalen wijzerplaten te maken voor hun 'Strata'-collectie horloges, waarbij zeer complexe geometrieën worden bereikt die onmogelijk zijn met traditionele productietechnieken.

Reserveonderdelen 



Voor industrieën zoals olie en gas of defensie, het beheer van de vaak beperkte aanvoer van vervangende onderdelen op afgelegen en offshore-locaties is een grote uitdaging. Vertraagde leveringen zijn niet ongehoord, vooral in het geval van bijzonder afgelegen locaties. Gelukkig kan 3D-printen de toeleveringsketen voor reserveonderdelen helpen transformeren dankzij de mogelijkheid om onderdelen te produceren in de buurt van of op het daadwerkelijke punt van gebruik. Het vooruitzicht van het on-demand 3D-printen van metalen onderdelen kan ook helpen om dure voorraadkosten te verlagen.

Daarnaast kan 3D-printen ook worden gebruikt in gevallen waar er geen bestaande versies van een onderdeel zijn. In dit geval kan 3D-printen, naast reverse engineering, worden gebruikt om op kosteneffectieve wijze replica's van verouderde onderdelen te produceren.

Gereedschap

Misschien verrassend genoeg is 3D-printen van metaal ook waardevol voor het maken van gereedschapshulpmiddelen. Een sleutelelement van het fabricageproces, een vormholte is gevuld met gesmolten materiaal dat afkoelt en hard wordt om in de configuratie van de holte te passen.

Traditioneel worden mallen CNC-gefreesd en kunnen ze meerdere ontwerpiteraties ondergaan, waarbij het weken duurt voordat het definitieve ontwerp is bereikt. Tijdens dit proces wordt veel materiaal verspild, wat resulteert in een installatiefase die zowel kostbaar als tijdrovend is. Met 3D-metaalprinten kunnen spuitgietmatrijzen echter veel kostenefficiënter worden geproduceerd:de technologie gebruikt het materiaal alleen waar dat nodig is, waardoor materiaalverspilling wordt verminderd en er meer ontwerpwijzigingen en snellere doorlooptijden mogelijk zijn.

Verder Door additieve fabricage te gebruiken, kunnen ingenieurs spuitgietmatrijzen maken met verbeterde functionaliteit. Dit kan worden bereikt door meer complex gevormde koelkanalen in het ontwerp te integreren. De homogene warmteoverdracht in de mal helpt om betere koeleigenschappen te bereiken. Matrijzenleverancier Conformal Cooling Solutions gebruikt een gerobotiseerd depositiesysteem en gereedschapsstaal (koolstofstaal en gelegeerd staal) om spuitgietmatrijzen met conforme kanalen in 3D te printen. Door gebruik te maken van de technologie is het bedrijf in staat de cyclustijd met 25% te verkorten en tegelijkertijd de kwaliteit van de onderdelen te verbeteren.

Metaal 3D-printen:wanneer is het de juiste oplossing?


Over het algemeen is 3D-printen van metaal de ideale technologie voor het produceren van complexe, op maat gemaakte onderdelen die moeilijk of anderszins zeer kostbaar zijn om te maken met behulp van traditionele productiemethoden. Ondanks dat het een relatief recente evolutie is in 3D-printen, is het 3D-printen van metalen onderdelen al veelbelovend gebleken voor een breed scala aan toepassingen en industrieën.

Meer over 3D-printen op metaal

Alles wat u moet weten over het spuiten van metaalbindmiddelen

Een definitieve gids voor 3D-printen op metaal

Lichtgewicht onderdelen maken met 3D-printen van metaal


3d printen

  1. Overwegend wat nieuwe metaalprinttechnologie betekent voor AM
  2. Ondersteunende structuren voor 3D-printen met metaal — een eenvoudigere aanpak
  3. H.C. Starck's AMPERPRINT:een nieuwe tool voor 3D-printen van metaal
  4. 6 belangrijke ontwerpoverwegingen voor 3D-metaalprinten
  5. Scalmalloy:het nieuwste hoogwaardige materiaal voor 3D-metaalprinten
  6. 8 innovatieve materialen voor industrieel 3D-printen [2018]
  7. Innovatieve toepassingen voor het volgen van bouwmachines
  8. 5 unieke toepassingen voor afwerkmachines
  9. 5 waardevolle use-cases voor 3D-printen
  10. 5 interessante toepassingen voor mechanische scharen
  11. Een metalen draaibank gebruiken – voor beginners