Post-verwerking in Industriële 3D-printing Beheersen: Opkomende Trends en Oplossingen

Post-verwerking is vaak de knelpunt in industriële additive manufacturing (AM). Elke AM-technologie vereist een unieke set afwerkstappen die zo geautomatiseerd mogelijk moeten zijn om productie soepel te laten verlopen.

In de afgelopen jaren heeft de industrie begonnen deze uitdagingen aan te pakken. Nieuwe oplossingen helpen nu de post-print workflow voor zowel polymere als metalen onderdelen te automatiseren en optimaliseren, wat het volledige productiviteitspotentieel van AM ontgrendelt.

Gerelateerde artikelen in deze serie:

• Hoe de 3D-print Hardwaremarkt Evolueert in 2019
• De Evolutie van de 3D-print Materialenmarkt: Trends en Kansen in 2019
• 3D-print Software: Echte Digitale Productie Bereiken

Post-verwerking Automatiseren voor Polymere Onderdelen

Polymere printing – of via poederbed of extrusie – steunt zwaar op handmatige supportverwijdering, harswassen en poederreiniging. Deze arbeidsintensieve taken worden grote knelpunten bij opschaling of toevoeging van nieuwe printertypen.

Bedrijven zoals Rösler, PostProcess Technologies, AMT en DyeMansion leveren nu turnkey-oplossingen die elke stap van de polymere workflow stroomlijnen.

AMT's PostPro3D: Een End-to-End Afwerksysteem

Het Britse AMT lanceerde vorig jaar PostPro3D, een chemisch-damp gladstrijkingsysteem dat poreuze afdicht, porositeit verwijdert en de mechanische eigenschappen van polymere onderdelen verbetert. De technologie werkt op zowel poederbed- als extrusie-gebaseerde prints en heeft meer dan 95 polymere graden gevalideerd, inclusief ULTEM, nylon, TPU en TPE.

AMT heeft ook een compacte PostPro3D Mini uitgebracht gericht op onderzoeks labo's en kleine servicebureaus. Het bedrijf plannet een Digital Manufacturing System te lanceren dat depowdering, gladstrijken, kleuren en inspectie in één geautomatiseerde workflow integreert.

DyeMansion's VaporFuse Surfacing (VFS)

DyeMansion's Powerfuse S platform, gebaseerd op VFS, levert closed-loop, high-gloss afwerkingen die rivaliseren met gesproten onderdelen. Het proces is waterafstotend, makkelijk te reinigen en werkt op harde polymeren zoals PA11/PA12 alsook flexibele materialen zoals TPU.

Het systeem voegt geautomatiseerd laden, connectiviteit en batch tracking toe, en is gepland voor integratie in DyeMansion's Print-to-Product Workflow, waar het gecombineerd kan worden met PolyShot Surfacing en daaropvolgende kleuring.

Rösler Group's AM Solutions

Rösler, een Duitse oppervlakte-afwerkingsspecialist met acht decennia ervaring, trad vorig jaar de AM-markt binnen met RapidFinish, een multi-functioneel platform voor polymere en metalen onderdelen. Het bedrijf brandeert zijn diensten nu onder AM Solutions, aanbiedend uitpakken, supportverwijdering, poederextractie, reiniging, gladstrijken, polijsten en kleuren.

AM Solutions' apparatuurportfolio omvat Rösler-ontworpen machines en derde-partij eenheden van PostProcess Technologies en GPA INNOVA. Elke stap is geautomatiseerd, wat herhaalbare resultaten en hogere doorvoer levert. In een recente samenwerking met HP past Rösler zijn afwerkingsoplossingen aan op HP's Multi-Jet Fusion technologie.

Post-verwerking voor Metalen Onderdelen

Metalen AM introduceert extra complexiteiten: onderdelen moeten losgemaakt worden van de buildplaat, gedebind, gesinterd en warmtebehandeld om interne spanningen te verlichten. Verschillende metalen processen (binder jetting, poederbedfusie, directed energy deposition) vereisen gespecialiseerde apparatuur.

Een veelbelovende oplossing is Hirtisatie, gepionierd door het Oostenrijkse bedrijf Hirtenberger Engineered Surfaces. Het drie-stappenproces verwijdert supports en poederkoek, verlaagt oppervlakteruwheid tot industriële acceptabele niveaus, en biedt een optionele high-polish afwerking voor decoratieve toepassingen.

Hirtisatie werkt over alle gangbare AM-metalen en legeringen. Oerlikon AM evalueert het proces momenteel met Hirtenberger, met superieure afwerkingen op complexe geometrieën die andere oppervlaktebehandelingen niet aan kunnen.

Geautomatiseerde Depowdering Oplossingen

In poeder-gebaseerde metalen AM dwingt residueel poeder gevangen in ingewikkelde kenmerken vaak tot handmatige verwijdering – een tijdrovende en afvalgevoelige taak. Het Duitse bedrijf Solukon, in samenwerking met Siemens, heeft de SFM-AT800S ontwikkeld, een roestvrij staal kamer die gecontroleerde trillingen en asrotatie gebruikt om onderdelen tot 800 × 400 × 550 mm te reinigen. Het systeem ondersteunt post-reiniging met 6-bar gecomprimeerde lucht of inert gas en recycleert poeder veilig voor hergebruik.

Andere fabricanten introduceren ook depowdering automatisering. Digital Metal kondigde een CNC-gebaseerde oplossing aan voor binder-jetting prints, terwijl ExOne een speciale depowderingstation aanbiedt voor zijn machines. Naarmate metalen AM schaalt om complexe componenten te produceren – brandstofinjectoren, warmtewisselaars – zal geautomatiseerde depowdering essentieel worden om arbeid, poederafval en schroot te verminderen.

Post-verwerking: De Sleutel tot AM-productiviteit

Hoewel het schalen en automatiseren van post-verwerking uitdagend blijft, convergeert de industrie snel naar praktische, herhaalbare oplossingen. Van supportverwijdering en depowdering tot oppervlakteafwerking en kleuring, hebben AM-gebruikers nu een groeiende toolkit om elke stap te optimaliseren.

Het implementeren van robuuste post-verwerkingsinfrastructuur is niet meer optioneel; het is een voorwaarde voor het bereiken van de herhaalbaarheid en doorvoer die industriële 3D-printing belooft. Prioriteer deze oplossingen om het volledige potentieel van AM in productie te ontgrendelen.