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

Vervaardiging door 3D-printen van metalen onderdelen in verloren was versus DMLS

De wereld van het vervaardigen van prototypes in metaallegeringen en de fabricage van kleine series is enorm vooruitgegaan dankzij 3D-printtechnologie . Er zijn echter enkele traditionele technieken die niet zijn verdwenen, maar geëvolueerd.

Dit is het geval bij de vervaardiging van verloren was , een eeuwenoude techniek die is geëvolueerd van het min of meer handmatig maken van een originele was, het maken van lichte wasvormen en het kunnen maken van korte series, tot het uiteindelijk kunnen vervaardigen van stukken in 3D-harsprinters, zoals Form 2 en de gietbare hars, of FDM 3D-printers printers met gespecialiseerde materialen voor verloren was (MoldLay) die een revolutie teweeg hebben gebracht in de markt, zoals PolyCast, dankzij de hoge precisie en uitstekende oppervlakteafwerking .

Video 1:Vervaardiging van stukken door verloren was met behulp van PolyCast. Bron: Polymaker

Terugkerend naar het begin van 3D-printen, zien we dat PLA, een goedkoop materiaal dat door bijna alle 3D-printers wordt gebruikt, inclusief huishoudelijke printers, in staat is om het originele stuk te vervaardigen dat vervolgens in een massa zand en bindmiddel wordt gestoken om bij verhitting een mal te vormen. in de oven.

Enkele jaren geleden (2015), toen deze techniek nog niet algemeen werd gebruikt, vroeg ennomotive, een innovatieplatform met een wereldwijde gemeenschap van ingenieurs, hen op verzoek van een klant om een ​​innovatieve, snellere en goedkopere oplossing voor te stellen om maken hun prototypes in titanium legeringen voor de luchtvaartwereld, en indien mogelijk ook korte series vervaardigen, volledig functioneel, zonder de economische kosten en de tijd die nodig is voor het traditionele proces van het vervaardigen van metalen vormen voor injectie of het gieten van stukken.

Op dat moment, een van de ingenieurs van de gemeenschap, uit de Gazastrook, die zijn technische studies in de VS had ontwikkeld en wiens laatste project deze techniek van 3D-printen in PLA en productie met de methode van de verloren was stelde het voor als oplossing. Hij kende zijn deugden heel goed.

De klant, ongelovig voor een oplossing die hem maanden en vele duizenden euro's heeft bespaard , en dat werd niet gebruikt of voorgesteld door een van de duizenden ingenieurs die het bedrijf had, merkte op:"Het aldus vervaardigde stuk voldoet aan de strikte normen van de luchtvaartvoorschriften? "De reactie was verwoestend:"Ja, en die zijn er ook die het gaan gebruiken, en we kunnen u in contact brengen met wie het kan maken, het transport duurt nog 3 dagen".

Destijds 3D-printers die metalen onderdelen konden maken , ze deden het nog steeds met slechts een paar legeringen, ze kregen niet de nodige afwerkingen, noch dezelfde technische specificaties van een stuk gemaakt door gieten (en centrifugeren, of vacuüm indien nodig), afgezien van om langzaam en duur te zijn sterk> .

Maar de technologie blijft evolueren en de technische eigenschappen van de vervaardigde onderdelen zijn verbeterd, evenals hun kosten en het aantal beschikbare legeringen. De technologie van de verloren was is echter nog steeds volledig van kracht en evolueert op basis van 3D-printing FDM, dus hoewel de DMLS-technologie veel vooruit is gegaan , wat zou nu de aanbeveling zijn van de ingenieurs van de community als ze het opnieuw zouden vragen op ennomotive.com?

Welnu, het antwoord is dat varieert, en veel, afhankelijk van het stuk, technische vereisten, afmetingen, materialen enz., en het zou heel goed kunnen gebeuren dat de evolutie van fabricagemethoden sommige ingenieurs aanbevelen:"Wijzig het ontwerp" o " Verander van materiaal", zoals ze de eerste keer deden, en vroegen waarom dit stuk gemaakt was van een titaniumlegering en niet van een soort hars die aan de vereiste technische specificaties kon voldoen.

Daarom zijn er een aantal aanbevelingen bij het kiezen van productietechnologie , maar het is het deskundige oog van de ontwerper-ingenieur, die deze technieken goed kent (en oog omdat ze elke dag verbeteren) wat kan worden bereikt met de beste combinatie van kwaliteit / kosten.

  • Op dit moment krijgen de twee technieken zeer vergelijkbare oppervlakteafwerkingen , waarbij het een of het ander wordt benadrukt, afhankelijk van de kwaliteit van het proces en het materiaal. Er zijn bijvoorbeeld DMLS-printers die een geweldige oppervlaktekwaliteit bieden, maar er zijn ook filamenten voor 3D FDM-printen (PolyCast) die een volledig gladde afwerking krijgen.
  • Net als bij de oppervlakteafwerking, met de geometrische precisie het debat is redelijk gelijkmatig, het is waar dat met de DMLS-technologie , eindstukken met een grotere nauwkeurigheid van 0,1 mm ± 0,3% worden bereikt.
  • Wat de maten betreft, grote stukken kan worden afgedrukt op de verloren was , van bijvoorbeeld 2 m, terwijl ze bij DMLS meestal kleiner zijn , hoewel ze later kunnen worden samengevoegd om de benodigde grootte te bereiken.
  • Waar de verloren was profiteert, is het mogelijk om het gewenste materiaal te kiezen , zonder limieten, terwijl de materiaalcatalogus voor DMLS, hoewel deze toeneemt, beperkt is.
  • Daarentegen maakt DMLS-technologie complexere geometrische vormen mogelijk (bijvoorbeeld interne structuren) en dunnere wanden, wat niet is toegestaan ​​door de verloren wastechnologie, die complexe geometrieën mogelijk maakt, maar met een limiet.
  • De DMLS maakt het mogelijk om verschillende componenten tegelijkertijd te printen, geïntegreerd in hetzelfde stuk (hoewel dit niet het geval was).
  • Maar als je ten koste van alles snelheid en kosten hebt, wat fundamenteel is voor de industrie, is het op dit moment gunstig voor verloren was, en daarom wordt het nog steeds veel gebruikt in de luchtvaartindustrie; Hoewel de snelle vooruitgang van de DMLS-technologie het dichterbij brengt en dat elke dag meer wordt gebruikt in de branche.
  • Dus in het hierboven genoemde stuk , aangezien de geometrie ervan niet al te ingewikkeld was , en het materiaal was een speciale legering , voor de productie van korte series zou het waarschijnlijk weer kiezen voor de verloren was , vooral nu er materialen zijn voor 3D-printen van FDM zoals de PolyCast, een filament dat exclusief is ontwikkeld voor de vervaardiging door verloren was. Hoewel tegen de tijd dat u dit artikel leest, de tabellen mogelijk zijn gewijzigd. Zullen we het de technische gemeenschap opnieuw vragen? Of zijn we op de hoogte van de nieuwste ontwikkelingen op het gebied van 3D-printen?

    De ontwikkeling van materialen en technologieën gaat zo snel dat ze ervoor zorgen dat een oplossing die vandaag als geldig wordt geaccepteerd, verouderd is in minder dan 5 jaar. De razendsnelle vooruitgang in additive manufacturing is niet te stoppen.

    Artikel in samenwerking met ennomotive.


    3d printen

    1. Polyjet 3D-printen verkennen
    2. Wat is bioprinten?
    3. Wat is 4D-printen eigenlijk?
    4. 3D-printen ontkracht:3 misvattingen over 3D-printen
    5. Het ABC van 3D-printen
    6. 3D-printen versus CNC-bewerking
    7. Inleiding tot 3D-printen van metaal
    8. Ontwerptips voor Direct Metal Laser Sintering 3D Printing
    9. Biologisch afbreekbare 3D-afdrukmaterialen
    10. Direct Metal Laser Sintering (DMLS) 3D-printen:technologieoverzicht
    11. Wat is verloren was-metaalgieten?