Hoe 3D-printers metalen voorwerpen bouwen

3D-printers zijn niet beperkt tot het gebruik van kunststoffen of thermoplasten. Terwijl de meeste fused filament fabricage (FFF) 3D-printers in feite objecten bouwen met deze materialen, zijn andere in staat om objecten te bouwen met onbewerkt metaal. Omdat metaal duidelijk harder en sterker is dan plastic, vraag je je misschien af ​​hoe ze werken. 3D-printers kunnen immers geen metaal uit een mondstuk extruderen. In plaats daarvan vertrouwen ze op een heel ander mechanisme om metalen voorwerpen te bouwen.

De basisprincipes van het 3D-printen van metalen objecten

3D-printers bouwen typisch metalen voorwerpen door poederdeeltjes op een printbed te deponeren. Metaal is te hard voor 3D-printers om uit een mondstuk te extruderen. Of het nu staal, titanium, ijzer of aluminium is, 3D-printers moeten het metaal afzetten in de vorm van kleine korrels of deeltjes. Om een ​​metalen object te bouwen, laat de 3D-printer deze poederdeeltjes los op een printbed, dat uiteindelijk het geprinte object zal vormen.

De poederdeeltjes die worden gebruikt om metalen voorwerpen te bouwen, zijn meestal droog. Daarom moet de 3D-printer ze met een aparte methode aan elkaar binden. Normaal gesproken binden 3D-printers poederdeeltjes aan elkaar door ze te sinteren of te smelten. Ze projecteren warmte of een laser over de poederdeeltjes, waardoor ze aan elkaar gaan binden. Als de poederdeeltjes samensmelten, vormen ze een vaste structuur.

3D-afdrukmethoden voor metalen voorwerpen

Verschillende 3D-printmethoden zijn in staat om metalen objecten te bouwen, waaronder het smelten van elektronenstralen. Electron-beam melting is een hightech 3D-printproces waarbij poederdeeltjes op een printbed worden gedeponeerd en tegelijkertijd de poederdeeltjes worden gesmolten met een laserstraal. Wanneer de laser de poederdeeltjes raakt, smelten ze. De gesmolten poederdeeltjes worden vervolgens gebruikt om het metalen object te bouwen.

Een andere 3D-printmethode waarmee metalen objecten kunnen worden gebouwd, is selectieve lasersintering. Net als bij selectief lasersmelten en bij het smelten van elektronenstralen, gebruikt het een laser om poederdeeltjes aan elkaar te binden. Bij selectief lasersinteren wordt echter een lagere temperatuur gebruikt dan bij de eerder genoemde 3D-printprocessen. Desalniettemin is het nog steeds in staat om poederdeeltjes aan elkaar te binden, zodat de 3D-printer metalen objecten kan bouwen.

Tot slot

Veel mensen gaan ervan uit dat 3D-printers alleen objecten kunnen bouwen met plastic en thermoplastische materialen. Zoals hier wordt onthuld, is dit echter niet het geval. Er zijn bepaalde soorten 3D-printers die het gebruik van metalen materialen ondersteunen. Het ruwe metaal bestaat uit poederdeeltjes die op een printbed worden afgezet. 3D-printers binden ze vervolgens aan elkaar met behulp van warmte.