Het productieproces van metaaladditieven

Additive manufacturing (3D Printing) verbreidt zich in de wereld van de industriële automatisering.

In plaats van mallen te maken en materiaal te verwijderen, kunnen fabrikanten nu eenvoudig materiaallagen toevoegen om artikelen tegen lagere kosten en met minder afval te produceren. Additieve productie van metaal (Metal 3D Printing) in het bijzonder wint terrein en wordt vooral populair in industrieën zoals de ruimtevaart.

Volgens een recent AMPOWER-rapport zal de markt voor additieve productie voor metaal in 2024 naar verwachting met 27,9% groeien. Met additieve productie voor metaal kunnen bedrijven een sterk, zeer ingewikkeld metalen onderdeel bouwen met minder materialen en minder inspanning dan traditionele productieprocessen.

Om gelijke tred te houden met trends in de branche, volgt hier uw korte handleiding voor additieve productie van metaal.

Vervaardiging van metaaladditieven uitgelegd

In tegenstelling tot conventionele productie waarbij mallen en bijsnijden nodig zijn, bouwt additive manufacturing items vanaf de grond op met behulp van geavanceerde 3D-printapparatuur. Het basisproces verloopt in vijf stappen:

1. Maak een digitaal model.
2. Maak het klaar voor afdrukken door uithollen, gatgroottes bewerken, steunen toevoegen, enz.
3. Snijd het 3D-model in lagen.
4. Druk het onderdeel laag voor laag af.
5. Nabewerking tot het eindproduct.

Hoewel het proces grotendeels hetzelfde blijft, zijn er meerdere manieren om producten te printen met behulp van additieve fabricage van metaal. Hier zijn enkele van de meest voorkomende:

• Kruisbedfusie - Metaalpoeder wordt op de productietafel geplaatst en hoogenergetische elektronenlasers smelten het poeder nauwkeurig laag voor laag om het eindproduct te creëren.
• Metaalstralen - Het metalen materiaal wordt gesmolten en rechtstreeks op de productietafel aangebracht. Het vloeibare metaal koelt snel af en er worden nieuwe lagen toegevoegd totdat het eindproduct klaar is.
• Met oven doordrenkte legering – Metaalpoeder wordt samengevoegd met een vloeibaar bindmiddel. Naarmate er meer lagen van het bindmiddel worden toegevoegd, krijgt het eindproduct vorm.

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

Voor- en nadelen van productie van metaaladditieven (Metal 3D Printing)

Er zijn veel voordelen van additieve productie van metaal, maar het is niet ideaal voor elk type productie. Hier is een korte handleiding over de voor- en nadelen van metaaladditieven van het gebruik van een additief fabricagesysteem voor het bouwen van metalen producten.

Voordelen

• Verminder de benodigde ruimte en kosten voor het opslaan van onderdelen door u de mogelijkheid te bieden onderdelen on-demand lokaal te produceren.
• Minder afval zonder de noodzaak om onderdelen uit grotere materialen te snijden of te snijden, wat ook helpt om de productiekosten te verlagen.
• Maak snel nieuwe producten zonder mallen te hoeven maken.
• Snellere prototyping kan de productontwikkeling snel versnellen en kan u helpen een concurrentievoordeel te behalen.
• Geen montage vereist. Additief vervaardigde onderdelen kunnen in hun geheel worden geprint zonder dat meerdere onderdelen bij elkaar hoeven te worden geplaatst.
• Construeer zeer ingewikkelde onderdelen met minimale inspanning of vaardigheid.

Nadelen

• Langzame bouwtijden betekenen dat additive manufacturing niet ideaal is voor grote productieruns.
• Hogere initiële kosten met duurdere apparatuurbehoeften.
• De productgrootte is beperkt tot de beperkingen van het additieve productiesysteem. Printers van consumentenkwaliteit hebben bijvoorbeeld doorgaans printbedden die kleiner zijn dan één kubieke voet.

Toepassingen van de productie van metaaladditieven

Oorspronkelijk werd additieve fabricage van metaal voornamelijk gebruikt voor prototyping. Fabrikanten konden snel testklare producten ontwerpen en printen voordat ze investeerden in matrijzen en apparatuur voor grotere productieruns met behulp van metaaladditievensoftware. Naarmate de geavanceerde technologie en additieve productie betaalbaarder werden, is het door een groot aantal verschillende industrieën overgenomen.

De lucht- en ruimtevaartindustrie is een van de belangrijkste gebruikers van additive manufacturing. Lucht- en ruimtevaartbedrijven gebruiken Additive Manufacturing (“AM”) om zeer ingewikkelde metalen onderdelen te ontwerpen en te construeren die anders niet mogelijk zouden zijn geweest met conventionele methoden.

Omdat er minder afval is, kunnen lucht- en ruimtevaartfabrikanten gewicht besparen zonder in te boeten aan structurele integriteit, wat essentieel is bij het ontwerpen van vliegtuigen.

De medische industrie heeft ook additieve fabricage gebruikt om unieke gereedschappen en instrumenten voor specifieke procedures te creëren. Medische professionals hoeven niet langer te wachten tot gereedschappen door een fabrikant zijn ontworpen en gebouwd. Ze kunnen de exacte tools maken die ze nodig hebben in een fractie van de tijd - tegen veel lagere kosten, intern om te helpen bij gecompliceerde procedures.

Productie optimaliseren met productie van metaaladditieven

Aditive manufacturing van metaal is misschien geen vervanging voor conventionele productieprocessen, maar het biedt veel aanzienlijke voordelen voor fabrikanten in een groot aantal verschillende industrieën.

Als u geïnteresseerd bent in het versnellen van de productie van metaaladditieven, neem dan contact op met de experts van Spatial. Al meer dan 35 jaar helpen we productiebedrijven bij het ontwikkelen van 3D-softwaretoepassingen om hun workflow te digitaliseren met onze 3D-modelleringssoftware-ontwikkelingskits en expertise.

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