Ontwerpen voor metaaladditieven:4 tips

Additieve productie van metaal is opwindend vanwege de nieuwe dingen die het mogelijk maakt. Het heeft al bijgedragen aan het maken van lichtere onderdelen voor zuinigere vliegtuigen en heeft het leven van patiënten met op maat gemaakte medische implantaten verbeterd. De markt groeit ook en analisten voorspellen dat metaaladditieven in het komende decennium $ 228 miljard aan componenten zullen produceren.

De belofte van metaaladditief is duidelijk, maar niet per se gemakkelijk te realiseren, deels omdat ontwerpen voor metaaladditief een steile leercurve heeft. De maakindustrie heeft geen decennia aan functionele kennis verzameld zoals wij die hebben voor subtractieve legacy-processen. Bovendien heeft ontwerpen voor metaaladditieven andere regels dan ontwerpen voor op polymeer gebaseerd additief.

Vertrouwd raken met het ontwerp van metaaladditieven kost tijd en moeite. Ons team van applicatie-ingenieurs bij Fast Radius heeft uitgebreide kennis uit de eerste hand over dit onderwerp. We hebben onze vier belangrijkste ontwerpregels voor metaaladditieven samengesteld om u op weg te helpen.

1. Begrijp de materiaalset

Metaaladditieve processen vallen in twee categorieën op basis van het verdichtingsproces dat ze gebruiken:smelten / stollen met fusie of verdichting in vaste toestand. Op fusie gebaseerde processen lijken op traditioneel lassen in de manier waarop ze materialen binden, terwijl processen in vaste toestand lijken op traditioneel sinteren. De materialen die voor elk additiefproces worden gebruikt, zijn vergelijkbaar met de materialen die worden gebruikt in hun traditionele analogen, en ze zijn over het algemeen goed voor dezelfde soorten toepassingen. Er is veel overlap; beide methoden gebruiken bijvoorbeeld dezelfde familie roestvast staal. Het is echter belangrijk op te merken dat materialen zich anders zullen gedragen, afhankelijk van de technologie die u gebruikt.

Bij het kiezen van de juiste methode voor uw project, moet u niet alleen de beschikbare soorten materialen evalueren, maar ook hoe het drukproces de eigenschappen van uw uiteindelijke onderdeel beïnvloedt. Het goede nieuws is dat u in sommige gevallen additief ontwerp kunt gebruiken, bijvoorbeeld door elementen te consolideren of complexe geometrieën te creëren, om uw onderdeel te maken met een materiaal dat niet aan uw eisen zou voldoen in traditionele processen.

2. Plan en ontwerp voor nabewerking

Metaaladditief kan lastig zijn. Zelfs als het lijkt alsof uw onderdeel perfect zal worden afgedrukt, kan het uiteindelijk mislukken als u nalaat te ontwerpen voor nabewerking, dus u moet speciale voorzorgsmaatregelen nemen. Bij veel metaaladditievenprocessen is poeder betrokken, dus u moet ontwerpen voor poederverwijdering of het risico lopen te mislukken wanneer poeder agglomereert tijdens warmtebehandeling. In sommige gevallen, vooral bij het maken van holle onderdelen, moet u de poederafvoer mogelijk maken door gaten aan uw ontwerp toe te voegen.

Met poederbed-metaaladditieventechnologie vormt uw onderdeel een sterke binding met de bouwplaat en moet het worden verwijderd, wat voor ontwerpuitdagingen kan zorgen. Draadvonken kan bijvoorbeeld een goede optie zijn om een ​​onderdeel van een plaat te scheiden, maar het kan zijn dat u een armatuur moet ontwerpen om te voorkomen dat het onderdeel beschadigd raakt wanneer het wordt losgemaakt. Onderdelen die met metaaladditieven zijn gemaakt, moeten meestal worden aangepast om aan de uiteindelijke vereisten te voldoen nadat ze uit de printer zijn gekomen, dus zorg ervoor dat je ontwerp rekening houdt met nabewerking.

3. Probeer je ontwerp zelfdragend te maken

Over het algemeen moet u er altijd naar streven om overhangen en het vertrouwen op ondersteuningsstructuren te minimaliseren bij het ontwerpen voor additieven. Deze aanbeveling is nog belangrijker voor metaal. Door de manier waarop metaaladditieven processen op elkaar smelten, kunnen uitsteeksels misvormd of slecht afgewerkt worden als de hoek met de bouwplaat te klein is. Ondersteuningsstructuren zijn niet altijd een ideale oplossing voor problemen met overhangen, omdat ze materiaal verspillen en het verwijderen ervan de stabiliteit en afwerking van uw onderdeel in gevaar kan brengen.

Er is geen algemene vuistregel om te bepalen wanneer een overhang ondersteuning nodig heeft. Elke metaaladditieventechnologie is anders en kan overhangen onder verschillende hoeken ondersteunen. De overhangen die door elke methode worden ondersteund, moeten een belangrijke bepalende factor zijn bij het kiezen van een proces voor uw ontwerp.

4. Bereid je vaardigheden voor op metaaladditief

Metaaladditieven bevinden zich nog in de relatief vroege stadia van adoptie, maar de markt wordt snel volwassen. Door nu expertise op te bouwen, is uw bedrijf toekomstbestendig en krijgt u een concurrentievoordeel naarmate de technologie toegankelijker wordt.

Maar expertise is niet eenvoudig. Zoals we hier hebben geschetst, vereist het ontwerpen voor metaaladditieven andere vaardigheden dan ontwerpen voor traditionele productie of zelfs op polymeer gebaseerd additief. Een ervaren productiepartner zoals Fast Radius kan u helpen de juiste technologie voor uw toepassing te kiezen, uw ontwerpen voor metaaladditieven klaar te maken voor productie en onderdelen nauwkeurig te vervaardigen. Als je het proces eenmaal hebt doorlopen, zul je zien hoe metaaladditieven bestaande producten kunnen verbeteren en totaal nieuwe producten kunnen maken.

Klaar om metaaladditief te proberen? Neem vandaag nog contact met ons op om aan de slag te gaan.