DMLS versus SLM:belangrijkste verschillen bij 3D-metaalprinten

Directe metaallasersinteren (DMLS) en selectieve lasersmelten (SLM) 3D-printmethoden vallen beide onder de categorie poederbedfusie (PBF). Ze gebruiken ook allebei laserstralen, soms meer dan één tegelijk, en zijn compatibel met verschillende metaalpoeders. Gezien deze overeenkomsten is het gemakkelijk om de twee te verwarren... maar gezien het feit dat een van de printers een miljoen dollar kan kosten (het dubbele van de prijs van de andere), is het veilig om te zeggen dat ze in veel opzichten verschillend zijn. Lees verder om erachter te komen hoe.

DMLS-definitie en vergelijking met SLM

DMLS, een handelsmerk van het additieve productiebedrijf EOS GmbH, wordt gebruikt om metalen onderdelen te maken. Het wordt nog steeds vaak een sintermethode genoemd, simpelweg omdat het, toen het halverwege de jaren negentig voor het eerst werd uitgevonden, alleen metaal sinterde. EOS zegt dat “DMLS” eigenlijk een Duits acroniem is voor Direkt Metall Laser Schmelzen, wat nauwkeuriger vertaald wordt naar het smelten van metaal, in plaats van sinteren. Het bedrijf maakte de technologie in 1995 commercieel beschikbaar en moderne machines smelten het metaalpoeder volledig tijdens het printproces, iets waardoor veel sterkere onderdelen ontstaan.

Meestal wordt er gebruik gemaakt van een krachtige fiberlaserstraal die de dwarsdoorsnede van elke laag volgt en de metaaldeeltjes samensmelt. Wanneer elke laag is geprint, beweegt het bed naar beneden, zodat er stroom kan worden uitgeoefend op een nieuwe laag erboven, en dan begint het opnieuw. Tijdens het proces wordt de bouwkamer gevuld met inert gas om eventuele oxidatie te stoppen. In de volgende afbeelding wordt uitgelegd hoe een DMLS-printer er doorgaans uitziet:

DMLS versus SLM:technologievergelijking

DMLS en SLM zijn beide poederbedfusietechnologieën die het metaalpoeder met behulp van lasers smelten. SLM-eenheden bevatten doorgaans lasers met een hoger vermogen dan DMLS (1000 watt versus 400 watt). Het uitgangsvermogen van deze SLM-lasers kan ook worden gevarieerd om de detailresolutie van het onderdeel te wijzigen.

DMLS versus SLM:materiaalvergelijking

DMLS en SLM kunnen printen in een breed scala aan metalen en metaallegeringen. Typische voorbeelden zijn:titanium Ti64, roestvrij staal 316 en nikkellegeringen zoals NI718.

DMLS versus SLM:vergelijking van producttoepassingen

DMLS wordt in de medische industrie op grote schaal op de markt gebracht voor zaken als implantaten en tandbruggen. SLM bedient daarentegen een breder scala aan industrieën, zoals de automobiel- en ruimtevaartsector.

DMLS versus SLM:vergelijking van afdrukvolumes

SLM-machines hebben doorgaans grotere bouwvolumes in vergelijking met DMLS. Dankzij hun meerdere lasers kunnen ze de ruimte ook efficiënter benutten.

DMLS versus SLM:vergelijking van oppervlakteafwerking

Beide technologieën creëren vergelijkbare oppervlakteafwerkingen omdat ze werken volgens hetzelfde poederbedfusieprincipe.

DMLS versus SLM:kostenvergelijking

De fabrikanten van zowel SLM als DMLS bieden een breed scala aan machines. De instapversie van beide typen kost echter doorgaans meer dan $ 350.000. Omdat er meer lasers worden gebruikt en dikkere lagen kunnen worden afgedrukt, kunnen SLM-systemen taken met een lagere resolutie veel sneller voltooien dan DMLS. Een snellere printtijd resulteert in lagere kosten per onderdeel.

Wat zijn de overeenkomsten tussen DMLS en SLM?

Hieronder vindt u enkele overeenkomsten tussen DMLS en SLM.

1. DMLS en SLM gebruiken beide een laserstraal om metaalpoeder te smelten.
2. DMLS en SLM kunnen veel verschillende metaalpoeders gebruiken om onderdelen te produceren.
3. Beide technologieën kunnen meerdere lasers tegelijk gebruiken om de productiesnelheid te verhogen.

Wat zijn de andere vergelijkingen voor DMLS naast SLM?

Een alternatieve technologie voor DMLS is:

• DMLS versus Binder Metal Jetting: Bindmiddel Metal Jetting bindt metaalpoeder samen met behulp van een polymeer bindmiddel. Het bindmiddel wordt aangebracht in de vorm van de onderdeeldoorsnede. Vervolgens wordt er, net als bij DMLS, nog een laag poeder bovenop toegevoegd en herhaalt het proces zich. Wanneer het onderdeel compleet is, moet het worden nabewerkt om het metaalpoeder te sinteren/smelten en het bindmiddel af te branden.

Wat zijn de andere vergelijkingen voor SLM naast DMLS?

Naast DMLS is er nog een alternatieve technologie voor SLM:

• SLM versus DED: DED (Directed-Energy Deposition) is een metaalprinttechnologie waarbij een metaaldraad door een printmondstuk wordt gevoerd. Het metaal wordt bij het mondstuk gesmolten en laag voor laag op de bouwplaat afgezet, vergelijkbaar met FDM-printen. Hierdoor ontstaan onderdelen met homogene mechanische eigenschappen.

Veelgestelde vragen over DMLS versus SLM

Welke voorbeelden van materialen kan ik gebruiken met deze 3D-printers?

Ze werken allebei met metaalpoeders, maar ze hebben iets andere voorkeuren voor waar ze graag mee werken. SLM-printers zijn beter voor zuivere, zeer sterke metalen (titanium, aluminium, roestvrij staal, kobalt-chroom), terwijl DMLS-printers meer zijn ontworpen voor metaallegeringen (superlegeringen op nikkelbasis, gereedschapsstaal en aluminiumlegeringen).

Wat is het verschil tussen DMLS en binder metal jetting?

Binder metal jetting verbindt metaal met een polymeerbindmiddel in plaats van een laserachtig DMLS. Dit bindmiddel wordt aangebracht in de vorm van de doorsnede van het onderdeel. Wanneer elke laag klaar is, wordt er nog een laag poeder toegevoegd en herhaalt het proces zich. Het voltooide onderdeel moet worden nabewerkt om het metaalpoeder samen te smelten en het bindmiddel af te branden.

Wat is het verschil tussen SLM en DED?

In plaats van metaalpoeder voert DED (directed-energy deposition) een metaaldraad door de spuitmond van de printer om onderdelen te maken. De draad wordt bij het mondstuk gesmolten en in de bouwplaat gedropt, vergelijkbaar met hoe fused-deposition modelleringsprinters dat doen, maar dan met filament. DED kan onderdelen maken die consistent en uniform zijn gedurende de hele constructie, terwijl SLM's beter zijn in complexe en precieze onderdelen.

Wat zijn de wederzijdse alternatieven voor DMLS en SLM?

Het belangrijkste alternatief is waarschijnlijk EBM (electron beam melting). Het is vergelijkbaar met zowel DMLS als SLM omdat het een energiestraal gebruikt om poeder te smelten, maar in plaats van een laser gebruikt het een elektronendeeltjesbundel.

Kat de Naoum

Kat de Naoum is een schrijver, auteur, redacteur en contentspecialist uit Groot-Brittannië met meer dan 20 jaar schrijfervaring. Kat heeft ervaring met schrijven voor verschillende productie- en technische organisaties en houdt van de wereld van engineering. Naast schrijven was Kat bijna tien jaar juridisch medewerker, waarvan zeven jaar in de scheepsfinanciering. Ze heeft voor veel publicaties geschreven, zowel print als online. Kat heeft een BA in Engelse literatuur en filosofie, en een MA in creatief schrijven aan de Kingston University.

Lees meer artikelen van Kat de Naoum