Metaal Additive Manufacturing: Productie Transformeren voor Luchtvaart en Meer

Additive manufacturing (3D-printen) grijpt over in de industriële automatiseringswereld.

In plaats van malen te maken en materiaal te verwijderen, kunnen fabricanten nu simpelweg lagen materiaal toevoegen om items te produceren tegen lagere kosten en met minder afval. Metaal additive manufacturing (Metaal 3D-printen) wint met name aan tractie en wordt vooral populair in industrieën zoals de luchtvaart.

Volgens een recent AMPOWER-rapport wordt de markt voor metaal additive manufacturing verwacht te groeien met 27,9% tegen 2024. Met metaal additive manufacturing kunnen bedrijven een sterk, hoogst ingewikkeld metaalonderdeel bouwen met minder materiaal en minder moeite dan traditionele productieprocessen.

Om bij de industrietrends te blijven, hier is je snelle gids voor metaal additive manufacturing.

Metaal Additive Manufacturing Uitgelegd

In tegenstelling tot conventionele productie die malen en trimmen vereist, bouwt additive manufacturing items van de grond op met behulp van geavanceerde 3D-printapparatuur. Het basiproces verloopt in vijf stappen:

1. Maak een digitaal model.
2. Bereid het voor voor printen door uithollen, gaten aanpassen, supports toevoegen, etc.
3. Snij het 3D-model in lagen.
4. Print het onderdeel laag voor laag.
5. Post-processing tot het eindproduct.

Hoewel het proces grotendeels hetzelfde blijft, zijn er meerdere manieren om producten te printen met metaal additive manufacturing. Hier zijn een paar van de meest voorkomende:

• Powder bed fusion – Metaalpoeder wordt op de productietafel geplaatst, en hoge-energie elektronenlasers smelten het poeder laag voor laag precies samen om het eindproduct te creëren.
• Metaal jetting – Het metaalmateriaal wordt gesmolten en direct op de productietafel aangebracht. Het vloeibare metaal koelt snel af, en nieuwe lagen worden toegevoegd tot het eindproduct klaar is.
• Oven-geïnfuseerd legering – Metaalpoeder wordt verbonden met een vloeibaar bindmiddel. Naarmate meer lagen van het bindmiddel worden toegevoegd, vormt het eindproduct zich.

Elk type metaal additive manufacturing kan meerdere onderdelen maken met een grote verscheidenheid aan materialen. Enkele van de meest populaire metaal additive materialen die in additive manufacturing worden gebruikt, zijn nikkellegeringen zoals Inconel 718 en Inconel 625, roestvrij staal, aluminium en koper.

Voor- en Nadelen van Metaal Additive Manufacturing (Metaal 3D-printen)

Er zijn veel voordelen van metaal additive manufacturing, maar het is niet ideaal voor elk type productie. Hier is een snelle gids voor de voor- en nadelen van het gebruik van een additive manufacturing-systeem voor het bouwen van metaalproducten.

Voordelen

• Ruimte- en kostenvereisten voor onderdeellagering verminderen door je de mogelijkheid te geven om onderdelen on-demand lokaal te produceren.
• Minder afval zonder de noodzaak om onderdelen te trimmen of te snijden van groter materiaal, wat ook helpt de productiekosten te verlagen.
• Snel nieuwe producten produceren zonder malen te hoeven maken.
• Sneller prototypen kan productontwikkeling versnellen en je een competitief voordeel geven.
• Geen assemblage vereist. Additief geproduceerde onderdelen kunnen in hun geheel geprint worden zonder meerdere onderdelen te hoeven samenstellen.
• Hoogst ingewikkelde onderdelen construeren met minimale inspanning of vaardigheid.

Nadelen

• Trage bouwtijden betekenen dat additive manufacturing niet ideaal is voor grote productieruns.
• Hogere initiële kosten met duurdere apparatuurbehoeftes.
• Productgrootte is beperkt tot de beperkingen van het additive manufacturing-systeem. Consumentenprinters hebben bijvoorbeeld meestal printbedden kleiner dan één kubieke voet.

Toepassingen van Metaal Additive Manufacturing

Oorspronkelijk werd metaal additive manufacturing voornamelijk gebruikt voor prototyping. Fabrikanten konden snel ontwerpen en testklare producten printen voordat ze in malen en apparatuur investeerden voor grotere productieruns met metaal additive software. Naarmate de technologie vorderde en additive manufacturing betaalbaarder werd, is het geadopteerd door een grote verscheidenheid aan industrieën.

De luchtvaartindustrie is een van de grote adoptanten van additive manufacturing. Luchtvaartbedrijven gebruiken Additive Manufacturing ("AM") om hoogst ingewikkelde metaalonderdelen te ontwerpen en te construeren die anders niet mogelijk zouden zijn geweest met conventionele methoden.

Omdat er minder afval is, kunnen luchtvaartfabrikanten het gewicht verminderen zonder in te boeten op structurele integriteit, wat essentieel is bij het ontwerpen van vliegtuigen.

De medische industrie heeft additive manufacturing ook gebruikt om unieke tools en instrumenten voor specifieke procedures te creëren. Medische professionals hoeven niet meer te wachten op tools die door een fabrikant ontworpen en gebouwd worden. Ze kunnen de exacte tools die ze nodig hebben in een fractie van de tijd creëren - tegen veel lagere kosten, in-house om ingewikkelde procedures te ondersteunen.

Productie Optimaliseren met Metaal Additive Manufacturing

Metaal additive manufacturing zou conventionele productieprocessen misschien niet vervangen, maar het biedt veel aanzienlijke voordelen voor fabricanten in een grote verscheidenheid aan industrieën.

Als je geïnteresseerd bent in het versnellen van metaal additive manufacturing, spreek dan met de experts bij Spatial. Meer dan 35 jaar helpen we productiebedrijven 3D-softwareapplicaties te ontwikkelen om hun workflow te digitaliseren met onze 3D Modeling Software Development Kits en expertise.

Neem contact met ons op om te leren hoe Spatial je productieproces kan verbeteren en je workflow kan digitaliseren.