4 expert tips voor ontwerpen met metaal additieve productie

Metaal additieve productie is opwindend voor de nieuwe dingen die het mogelijk maakt. Het heeft al geholpen lichtere onderdelen te creëren voor brandstof-efficiëntere vliegtuigen en het leven van patiënten verbeterd met custom medische implantaten. De markt groeit ook, met analisten die voorspellen dat metaal additieve productie $228 miljard aan componenten in het komende decennium zal produceren.

De belofte van metaal additieve productie is helder maar niet noodzakelijk makkelijk te realiseren, deels omdat ontwerpen voor metaal additieve productie een steile leercurve heeft. De productieindustrie heeft niet decennialange functionele kennis opgebouwd zoals we hebben voor subtractieve legacy processen. Plus, ontwerpen voor metaal additieve productie heeft een andere set regels dan ontwerpen voor polymere-gebaseerde additieve productie.

Vertrouwd raken met metaal additieve ontwerp kost tijd en inspanning. Ons team van toepassingsingenieurs bij Fast Radius heeft uitgebreide eerstehands kennis over het onderwerp. We hebben onze top vier ontwerp regels voor metaal additieve productie samengesteld om u op weg te helpen.

1. Begrijp de materiaalset

Metaal additieve processen vallen in twee categorieën gebaseerd op het verdichtingsproces dat ze gebruiken: smelten/verstijven met fusie of vastestof-densificatie. Fusie-gebaseerde processen lijken op traditionele lassen in de manier waarop ze materialen binden, terwijl vastestof-processen lijken op traditionele sinteren. De materialen die voor elk additief proces gebruikt worden, zijn vergelijkbaar met die gebruikt in hun traditionele anlogen, en ze zijn doorgaans goed voor dezelfde typen toepassingen. Er is veel overlap; beide methoden gebruiken dezelfde familie roestvrije stalen, bijvoorbeeld. Het is belangrijk om te noteren, echter, 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 typen beschikbare materialen evalueren, maar ook hoe het printproces de eigenschappen van uw eindonderdeel zal beïnvloeden. Het goede nieuws is dat in sommige gevallen u wellicht in staat bent om additieve ontwerp te benutten – misschien 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 na-verwerking

Metaal additieve productie kan lastig zijn. Zelfs als het eruitziet alsof uw onderdeel perfect zal printen, kan het uiteindelijk falen als u verwaarloost om te ontwerpen voor na-verwerking, dus u moet speciale voorzorgsmaatregelen nemen. Veel metaal additieve processen omvatten poeder, dus u moet ontwerpen voor poederverwijdering of risico falen wanneer poeder agglomeraat tijdens warmtebehandeling. In sommige gevallen, vooral bij het creëren van holle onderdelen, moet u misschien poederafvoeren faciliteren door gaten aan uw ontwerp toe te voegen.

Met poederbed metaal additieve technologie, vormt uw onderdeel een sterke binding met de bouwplaat en moet verwijderd worden, wat ontwerpuitdagingen kan poseren. Bijvoorbeeld, wire EDM kan een goede optie zijn voor het scheiden van onderdeel van plaat, maar u moet misschien een vastzetting ontwerpen om het onderdeel te beschermen tegen beschadiging wanneer het loskomt. Onderdelen gemaakt met metaal additieve productie vereisen doorgaans aanpassing om aan eindvereisten te voldoen na afkomst van de printer, dus zorg ervoor dat uw ontwerp na-verwerking in rekening brengt.

3. Probeer uw ontwerp zelf-ondersteunend te maken

Over het algemeen zou u altijd moeten streven naar het minimaliseren van overhangs en afhankelijkheid van ondersteuningsstructuren bij het ontwerpen voor additieve productie. Deze aanbeveling is nog cruciaaler voor metaal. Vanwege de manier waarop metaal additieve processen lagen op elkaar fuseren, kunnen overhangs vervormd of slecht afgewerkt uitkomen als de hoek tot de bouwplaat te klein is. Ondersteuningsstructuren zijn niet altijd een ideale oplossing voor overhangproblemen omdat ze materiaal verspillen en hun verwijdering de stabiliteit en afwerking van uw onderdeel kan compromitteren.

Er is geen algemene duimregel om te bepalen wanneer een overhang ondersteuning vereist. Elk metaal additieve technologie is anders en kan overhangs op verschillende hoeken ondersteunen. De overhangs die door elke methode ondersteund worden, zouden een sleutelbepalende factor moeten zijn bij het kiezen van een proces voor uw ontwerp.

4. Bereid uw vaardighedenset voor op metaal additieve productie

Metaal additieve productie is nog in de relatief vroege fasen van adoptie, maar de markt rijpt snel. Expertise nu opbouwen zal uw bedrijf toekomstbestendig maken en u een competitief voordeel geven naarmate de technologie toegankelijker wordt.

Maar expertise komt niet makkelijk. Zoals we hier uiteengezet hebben, vereist ontwerpen voor metaal additieve productie een andere vaardighedenset dan ontwerpen voor traditionele productie of zelfs polymere-gebaseerde additieve productie. Een ervaren productiepartner als Fast Radius kan u helpen de juiste technologie voor uw toepassing te kiezen, uw metaal additieve ontwerpen klaar te maken voor productie, en onderdelen nauwkeurig te produceren. Eenmaal u door het proces gegaan bent, zult u beginnen te zien hoe metaal additieve productie bestaande producten kan verbeteren en totaal nieuwe kan creëren.

Klaar om metaal additieve productie te proberen? Neem vandaag nog contact met ons op om te beginnen.