Additive Manufacturing Uitgelegd: Types, Processen en Toepassingen

Wat Is Additive Manufacturing?

Additive manufacturing (AM), ook bekend als 3D-printen, is een transformatieve benadering van industriële productie die de creatie van lichtere, sterkere onderdelen en systemen mogelijk maakt. Zoals de naam impliceert, voegt additive manufacturing materiaal toe om een object te creëren.

Additive manufacturing (AM) of additive layer manufacturing (ALM) is de industriële productienaam voor 3D-printen, een computergecontroleerd proces dat driedimensionale objecten creëert door materialen, meestal in lagen, af te zetten.

Volgens GE Additive is dit een nieuwe technologische vooruitgang die mogelijk is gemaakt door de overgang van analoge naar digitale processen. In de afgelopen decennia hebben communicatie, imaging, architectuur en engineering hun eigen digitale revoluties doorgemaakt. Nu kan AM digitale flexibiliteit en efficiëntie naar de productie brengen.

Additive manufacturing gebruikt CAD (Computer-Aided Design) software of 3D-objectscanners om de hardware te controleren zodat materiaal laag voor laag in nauwkeurige geometrische vormen wordt afgezet. Zoals de naam suggereert, voegt additive manufacturing materiaal toe om een object te creëren. In tegenstelling, bij conventionele manieren van het creëren van een object, is het vaak nodig om materiaal te verwijderen door bewerken, houtteken, frezen, gieten of anders.

Hoewel de termen "3D-printen" en "rapid prototyping" informeel worden gebruikt om additive manufacturing te bespreken, is elk proces eigenlijk een subset van additive manufacturing.

Hoewel additive manufacturing voor velen nieuw kan lijken, bestaat het al verschillende decennia. In de juiste toepassingen levert additive manufacturing een perfecte drievoud van verbeterde prestaties, complexe geometrieën en vereenvoudigde productie. Als gevolg zijn er veel kansen voor diegenen die actief toegewijd zijn aan additive manufacturing.

• Gerelateerd Artikel: Wat is 3D-printen?
• Gerelateerd Artikel: Wat is Rapid Prototyping?

Wie Vond AM Uit?

De vroegste productieapparatuur voor 3D-printen werd ontwikkeld door Hideo Kodama van het Nagoya Municipal Industrial Research Institute toen hij twee additieve methoden uitvond om 3D-modellen te maken.

Hoe Werkt Additive Manufacturing?

Met behulp van CAD (Computer-Aided Design) of 3D-objectscanners stelt additive manufacturing de creatie van objecten met nauwkeurige geometrische vormen in. Deze worden laag voor laag opgebouwd, in tegenstelling tot traditionele productie die vaak bewerken of andere technieken vereist om overtollig materiaal te verwijderen.

3D-printen, rapid prototyping en additive manufacturing zijn termen die in het algemeen dezelfde processen beschrijven. Complexe structuren en componenten worden gecreëerd door materialen te lagen die stap voor stap worden opgebouwd.

Deze technologie, die al meer dan drie decennia bestaat, is pas recent in populariteit gegroeid en is niet langer alleen een middel om een 3D-geprint prototype te maken, maar biedt volledig functionele componenten. De mogelijkheden zijn bijna onbegrensd omdat de 3D-printindustrie sectoren van zware industrie tot geneeskunde bedient die willen profiteren van de aangeboden precisietechnologieën.

Hoewel additive manufacturing potentiële nieuwe kansen in de wetenschap biedt, is het concept en hoe het werkt verrassend simpel.

Additive Manufacturing Technologieën

1. Sintern

Tijdens sintern wordt warmte gebruikt om een vaste massa te creëren zonder te verflüssigen. Sintern is vergelijkbaar met traditionele 2D-fotokopiëren, waarbij toner selectief wordt gesmolten om een afbeelding op papier te creëren.

2. Direct Metal Laser Sintering (DMLS)

Bij DMLS sintert een laser elke laag metaalpoeder zodat de metaaldeeltjes aan elkaar hechten. DMLS-machines produceren hoog-resolutie objecten met gewenste oppervlaktekenmerken en vereiste mechanische eigenschappen. Bij SLS sintert een laser thermoplastische poeders om deeltjes aan elkaar te laten hechten.

3. Direct Metal Laser Melting (DMLM) en Electron Beam Melting (EBM)

In tegenstelling, worden materialen in de DMLM- en EBM-processen volledig gesmolten. Bij DMLM smelt een laser elke laag metaalpoeder volledig, terwijl EBM hoge-energie elektronenbundels gebruikt om het metaalpoeder te smelten. Beide technologieën zijn ideaal voor het creëren van dichte, niet-porieuze objecten.

4. Stereolithografie (SLA)

Stereolithografie (SLA) gebruikt fotopolymerisatie om keramische objecten te printen. Het proces gebruikt een UV-laser die selectief wordt gebrand in een container van fotopolymerhars. De UV-hardeerbare harsen produceren torsiebestendige onderdelen die extreme temperaturen kunnen weerstaan.

Hoe Lang Duurt Het Proces?

De printtijd hangt af van een paar factoren, waaronder de grootte van het onderdeel en de instellingen die voor printen worden gebruikt. De kwaliteit van het afgewerkte onderdeel is ook belangrijk bij het bepalen van de printtijd, omdat hogere kwaliteit items langer duren om te produceren.

AM kan duren van enkele minuten tot meerdere uren of dagen – snelheid, resolutie en volume van het materiaal zijn hier belangrijke factoren.

Additive Manufacturing Materialen

Het is mogelijk om veel verschillende materialen te gebruiken om 3D-geprinte objecten te creëren. AM-technologie maakt straalmotoronderdelen van geavanceerde metalen legeringen en maakt ook chocoladerepen en ander voedsel.

• Thermoplasten: Thermoplastische polymeren blijven de populairste klasse materialen voor additive manufacturing. Acrylonitril-butadieen-styreen (ABS), polylactidezuur (PLA) en polycarbonaat (PC) bieden elk verschillende voordelen in verschillende toepassingen. Wateroplosbaar polyvinylalcohol (PVA) wordt typisch gebruikt om tijdelijke ondersteuningsstructuren te creëren die later worden opgelost.
• Metalen: Vele verschillende metalen en metalen legeringen worden gebruikt in additive manufacturing, van edele metalen zoals goud en zilver tot strategische metalen zoals roestvrij staal en titanium.
• Keramiek: Een verscheidenheid aan keramieken is ook gebruikt in additive manufacturing, waaronder zirconiumdioxide, alumina en tricalciumfosfaat. Bovendien worden glaspoeder en lijm afwisselend gebakken om volledig nieuwe klassen glasproducten te creëren.
• Biochemische stoffen: Gezondheidszorg biochemische toepassingen omvatten het gebruik van geharde materialen gemaakt van silicium, calciumfosfaat en zink om botstructuren te ondersteunen wanneer nieuwe botgroei optreedt. Onderzoekers onderzoeken ook het gebruik van bio-inkt gemaakt van stamcellen om alles van bloedvaten tot blaasjes en verder te vormen.

Types van Additive Manufacturing Processen

Er zijn een aantal distincte AM-processen met hun eigen standaarden, waaronder:

• Binder Jetting
• Directed Energy Deposition
• Material Extrusion
• Powder Bed Fusion
• Sheet Lamination
• Vat Polymerisation
• Material Jetting

1. Binder Jetting

Het binder jetting-proces gebruikt twee materialen; een poeder-gebaseerd materiaal en een binder. De binder fungeert als lijm tussen lagen poeder. De binder is meestal in vloeibare vorm en het bouwmateriaal in poedervorm.

Een printhead beweegt horizontaal langs de x- en y-assen van de machine en zet afwisselend lagen van het bouwmateriaal en het bindmateriaal neer. Na elk niveau wordt het te printen object op zijn bouwplatform verlaagd.

Vanwege de bindmethode zijn de materiaaleigenschappen niet altijd geschikt voor componenten, en ondanks de relatieve printsnelheid, kan additionele nabewerking het totale proces aanzienlijk verlengen.

Zoals bij andere poeder-gebaseerde productieprocessen, is het te printen object zelf-ondersteunend in het poederbed en wordt het na voltooiing verwijderd uit het ongebonden poeder.

Bron: https://www.additively.com/en/learn-about/binder-jetting

Binder Jetting – Stap voor Stap

• Het poedermateriaal wordt over het bouwplatform verspreid met een rol.
• De printhead deposeert de binderlijm bovenop het poeder waar nodig.
• Het bouwplatform wordt verlaagd met de laagdikte van het model.
• Een nieuwe laag poeder wordt over de vorige laag verspreid. Het object wordt gevormd waar het poeder gebonden is aan de vloeistof.
• Het ongebonden poeder blijft in positie rondom het object.
• Het proces wordt herhaald totdat het hele object is gemaakt.

2. Directed Energy Deposition/ Electron Beam Melting (EBM)

Directed Energy Deposition (DED) dekt een aantal termen: "Laser engineered net shaping, directed light fabrication, direct metal deposition, 3D laser coating". Het is een complexer printproces, veelvoorkomend gebruikt om bestaande componenten te repareren of extra materiaal toe te voegen.

Een typische DED-machine bestaat uit een mondstuk gemonteerd op een multi-as-arm dat gesmolten materiaal op het gespecificeerde oppervlak deposeert waar het uithardt. Het proces is in principe vergelijkbaar met materiaalextrusie, maar het mondstuk kan in meerdere richtingen bewegen en is niet vast aan een specifieke as.

Het materiaal, dat vanaf elke hoek gedeponeerd kan worden dankzij 4- en 5-as machines, wordt gesmolten tijdens depositie met een laser of elektronenbundel. De methode kan gebruikt worden met polymeren en keramiek, maar wordt typisch gebruikt met metalen in de vorm van poeder of draad. Typische toepassingen omvatten het repareren en onderhouden van structurele onderdelen.

Direct Energy Deposition – Stap voor Stap

• Een 4- of 5-as arm met mondstuk beweegt om een vast object.
• Materiaal wordt gedeponeerd vanuit het mondstuk op de bestaande oppervlakken van het object.
• Materiaal wordt geleverd in draad- of poedervorm.
• Materiaal wordt gesmolten met een laser, elektronenbundel of plasma-boog bij depositie.
• Verder materiaal wordt laag voor laag toegevoegd en hard uit, creërend of reparerend nieuwe materiaalfuncties op het bestaande object.

3. Material Extrusion

Fused Deposition Modeling (FDM) is een veelvoorkomend materiaalextrusieproces en is een handelsmerk van Stratasys. Het materiaal wordt door een mondstuk getrokken waar het wordt verhit en vervolgens laag voor laag gedeponeerd. Het mondstuk kan horizontaal bewegen en een platform beweegt verticaal omhoog en omlaag na het depositeren van elke nieuwe laag. Het is een veelgebruikte techniek die op veel goedkope thuis- en hobby-3D-printers te vinden is.

Het proces heeft veel factoren die de eindmodelkwaliteit beïnvloeden, maar het heeft groot potentieel en haalbaarheid wanneer deze factoren met succes worden gecontroleerd. Hoewel FDM vergelijkbaar is met alle andere 3D-printprocessen in dat het laag voor laag wordt opgebouwd, verschilt het erin dat materiaal via een mondstuk onder constante druk en in een continue stroom wordt toegevoegd.

Deze druk moet constant en op constante snelheid worden gehouden om nauwkeurige resultaten te mogelijk maken. Lagen materiaal kunnen worden gebonden door temperatuurcontrole of door chemische middelen te gebruiken. Het materiaal wordt vaak in spoelvorm aan de machine toegevoegd zoals in het diagram getoond.

Bron: https://www.additively.com/en/learn-about/fused-deposition-modeling

Material Extrusion – Stap voor Stap

• Eerste laag wordt gebouwd als het mondstuk materiaal deposeert waar nodig op de dwarsdoorsnede van de eerste object-snede.
• De volgende lagen worden bovenop eerdere lagen toegevoegd.
• Lagen worden bij depositie samengesmolten omdat het materiaal in een gesmolten toestand is.

4. Powder Bed Fusion

Het powder bed fusion-proces omvat de volgende veelgebruikte printtechnieken: Direct Metal Laser Sintering (DMLS), Electron Beam Melting (EBM), Selective Heat Sintering (SHS), Selective Laser Melting (SLM) en Selective Laser Sintering (SLS).

Powder Bed Fusion (PBF) processen gebruiken een laser of een elektronenbundel om poedermaterialen te smelten en samen te smelten. Elektronenbundel smelting (EBM) processen vereisen een vacuum, maar kunnen gebruikt worden met metalen en legeringen om functionele onderdelen te maken. In alle PBF-processen wordt het poedermateriaal over de eerdere lagen verspreid.

Er zijn verschillende mechanismen om dit te laten gebeuren, waaronder een rol of een mes. Een trechter of een reservoir onder het bed zorgt voor de aanvoer van vers materiaal. Direct metal laser sintering (DMLS) is hetzelfde als SLS, maar gebruikt metalen, geen kunststoffen.

Het proces sintert het poeder laag voor laag. Selective heat sintering verschilt van andere methoden doordat het een verwarmde thermische printhead gebruikt om het poedermateriaal samen te smelten. Zoals eerder, worden lagen met een rol tussen smeltlagen toegevoegd. Een platform verlaagt het model dienovereenkomstig.

Powder Bed Fusion – Stap voor Stap

• Een laag, typisch 0,1 mm dik, van materiaal wordt over het bouwplatform verspreid.
• Een laser smelt de eerste laag of eerste dwarsdoorsnede van het model.
• Een nieuwe laag poeder wordt over de vorige laag verspreid met een rol.
• Verder lagen of dwarsdoorsnedes worden gesmolten en toegevoegd.
• Het proces herhaalt zich totdat het hele model is gecreëerd. Los, ongesmolten poeder blijft in positie maar wordt tijdens nabewerking verwijderd.

5. Sheet Lamination

Sheet lamination-processen omvatten de fabricage van Ultrasonic Additives (UAM) en de fabricage van Laminated Objects (LOM). Bij de fabricage van ultrasonische additieven worden metaalplaten of -strips gebruikt, die met ultrasonische lasing aan elkaar worden verbonden.

Het proces vereist additionele CNC-bewerking en verwijdering van het ongebonden metaal, vaak tijdens het lasproces. Laminated Object Manufacturing (LOM) gebruikt een vergelijkbare laag-voor-laag-benadering maar gebruikt papier als materiaal en lijm in plaats van lasing. Het LOM-proces gebruikt een schrafferingsmethode tijdens het printen voor eenvoudige verwijdering na creatie.

Gelamineerde objecten worden vaak gebruikt voor esthetische en visuele modellen en zijn niet geschikt voor structurele doeleinden. UAM gebruikt metalen en omvat aluminium, koper, roestvrij staal en titanium. Het proces heeft een lage temperatuur en maakt het mogelijk om interne geometrieën te creëren. Het proces kan verschillende materialen combineren en vereist relatief weinig energie omdat het metaal niet wordt gesmolten.

Sheet Lamination – Stap voor Stap

• Het materiaal wordt in plaats gebracht op het snijbed.
• Het materiaal wordt in plaats gebonden, over de vorige laag, met behulp van de lijm.
• De vereiste vorm wordt vervolgens uit de laag gesneden, door laser of mes.
• De volgende laag wordt toegevoegd.
• Stappen twee en drie kunnen omgekeerd worden en alternatief kan het materiaal worden gesneden voordat het in plaats wordt gebracht en gebonden.

6. Vat Polymerisation

Bij vat polymerisatie wordt een vat van vloeibare fotopolymerhars gebruikt, waaruit het model laag voor laag wordt opgebouwd. Ultraviolett (UV) licht wordt gebruikt om de hars te harden zoals nodig, terwijl een platform het gefabriceerde object naar beneden beweegt naarmate elke nieuwe laag uithardt.

Omdat het proces vloeistof gebruikt om objecten te vormen, is er geen structurele ondersteuning van het materiaal tijdens de bouwfase. In tegenstelling tot poeder-gebaseerde processen, waarin de ondersteuning wordt geboden door het ongebonden materiaal. In dit geval is het vaak nodig om ondersteuningsstructuren toe te voegen.

Harsen worden gehard met een fotopolymerisatieproces of UV-licht, waarbij licht over het oppervlak van de hars wordt gericht met gemotoriseerde spiegels. Wanneer de hars in contact komt met het licht, hard het uit.

Fotopolymerisatie – Stap voor Stap

• Het bouwplatform wordt van de top van de harsvat naar beneden verlaagd met de laagdikte.
• Een UV-licht hard de hars laag voor laag. Het platform blijft naar beneden bewegen en additionele lagen worden bovenop de vorige opgebouwd.
• Sommige machines gebruiken een mes dat tussen lagen beweegt om een glad harsbasis te bieden voor de volgende laag.
• Na voltooiing wordt de vat leeggelopen van hars en het object verwijderd.

7. Material Jetting

Material jetting creëert objecten op een vergelijkbare manier als een tweedimensionale inktjetprinter. Het materiaal wordt op een bouwplatform geïnjiceerd met behulp van een continue of een drop-on-demand (DOD) benadering.

Het materiaal wordt op het oppervlak of platform gesproeid, waar het uithardt en het model laag voor laag wordt opgebouwd. Het materiaal wordt gedeponeerd vanuit een mondstuk dat horizontaal over het bouwplatform beweegt. Machines verschillen in complexiteit en in hun methoden van het controleren van materiaaldepositie. De lagen materiaal worden vervolgens gehard of uitharden met ultraviolett (UV) licht.

Omdat het materiaal in druppels moet worden gedeponeerd, is het aantal beschikbare materialen beperkt. Polymeren en wassen zijn geschikte en veelgebruikte materialen vanwege hun viskeuze aard en vermogen om druppels te vormen.

Material Jetting – Stap voor Stap

• De printhead wordt boven het bouwplatform gepositioneerd.
• Druppels materiaal worden gedeponeerd vanuit de printhead op het oppervlak waar nodig, met behulp van thermische of piezo-elektrische methode.
• Druppels materiaal harden uit en vormen de eerste laag.
• Verder lagen worden als eerder opgebouwd bovenop de vorige.
• Lagen mogen afkoelen en uitharden of worden gehard met UV-licht. Nabewerking omvat verwijdering van ondersteuningsmateriaal.

Voordelen van Additive Manufacturing

• De Ingangskosten Blijven Dalen
• Je Bespaart op Materiaalverspilling en Energie.
• Prototyping Kost Veel Minder.
• Kleine Productieseries Blijken Vaak Sneller en Goedkoper.
• Je Heeft Minder Voorraad Nodig.
• Het Is Makkelijker om Legacy-onderdelen Te Herstellen en Te Optimaliseren.
• Je kunt de betrouwbaarheid van onderdelen verbeteren.
• Je kunt een assemblage consolideren in enkele onderdelen.
• Het ondersteunt uniek nieuwe AI-gestuurde ontwerpmethoden.
• Het ondersteunt uniek roosterstructuren.

Toepassing van Additive Manufacturing

Luchtvaart

AM blinkt uit in het fabriceren van onderdelen met gewichtsbesparende, complexe geometrische ontwerpen. Daarom is het vaak de perfecte oplossing voor het maken van lichte, sterke luchtvaartonderdelen.

In augustus 2013 testte NASA met succes een SLM-geprint raketinjector tijdens een hitte-test die 20.000 pond duwkracht genereerde. In 2015 keurde de FAA het eerste 3D-geprinte onderdeel goed voor gebruik in een commerciële motor. CFM's LEAP-motor heeft 19 3D-geprinte brandstofinjectoren. Volgens Aviation Week werden FAA-gecertificeerde Boeing 787-structurele onderdelen van titanendraad getoond op de Paris Air Show 2017.

Automotive

CNN rapporteerde dat het McLaren-raceploeg 3D-geprinte onderdelen gebruikt in zijn Formule 1 racewagens. Een achtervleugelvervanging nam ongeveer 10 dagen in beslag in plaats van vijf weken. Het team heeft al meer dan 50 verschillende onderdelen geproduceerd met additive manufacturing.

In de auto-industrie trekt AM's rapid prototyping-potentieel serieuze belangstelling omdat productieonderdelen verschijnen. Bijvoorbeeld, aluminiumlegeringen worden gebruikt om uitlaatpijpen en pomponderdelen te produceren, en polymeren voor bumpers.

Gezondheidszorg

Bij de New York University School of Medicine evalueert een klinische studie met 300 patiënten de effectiviteit van patiënt-specifieke, multikleurige nierkankermodellen met additive manufacturing. Het onderzoek onderzoekt of dergelijke modellen chirurgen effectief ondersteunen bij preoperatieve beoordelingen en begeleiding tijdens operaties.

Wereldwijde medische apparaatfabrikant Stryker financiert een onderzoeksproject in Australië om additive manufacturing-technologie te gebruiken om op maat gemaakte, on-demand, 3D-geprinte chirurgische implantaten te creëren voor patiënten met botkanker.

In het algemeen groeien gezondheidszorgtoepassingen voor additive manufacturing, vooral wanneer de veiligheid en effectiviteit van AM-gebouwde medische apparaten worden gedemonstreerd. De productie van unieke synthetische organen is ook veelbelovend.

Productontwikkeling

Naarmate het potentieel voor AM's ontwerpflexibiliteit gerealiseerd wordt, worden eens onmogelijke ontwerpconcepten nu met succes hergeïnterpreteerd. Additive manufacturing ontketent het creatieve potentieel van ontwerpers die nu vrij kunnen opereren van de beperkingen waaronder ze voorheen zwoegden.

• Gerelateerd Artikel: Wat is 3D-printen?
• Gerelateerd Artikel: Wat is Rapid Prototyping?

Veelgestelde Vragen

Wat is Additive Manufacturing?

Additive manufacturing (AM), ook bekend als 3D-printen, is een transformatieve benadering van industriële productie die de creatie van lichtere, sterkere onderdelen en systemen mogelijk maakt. Zoals de naam impliceert, voegt additive manufacturing materiaal toe om een object te creëren.

Wat is additive manufacturing-proces?

Additive manufacturing is een specifiek 3D-printproces. Dit proces bouwt onderdelen laag voor laag op door materiaal af te zetten volgens digitale 3D-ontwerpdata. Bijvoorbeeld, in plaats van een werkstuk uit een massief blok te frezen, bouwt additive manufacturing het onderdeel laag voor laag op van materiaal geleverd als fijn poeder.

Wat zijn de Types van Additive Manufacturing?

Types van Additive Manufacturing:

1. Binder jetting.
2. Directed Energy Deposition.
3. Powder Bed Fusion.
4. Sheet Lamination.
5. Material Extrusion.
6. Material Jetting.
7. Vat Photo Polymerization.

Wat betekent additive manufacturing?

Additive manufacturing is het proces van het creëren van een object door het laag voor laag op te bouwen. Het is het tegenovergestelde van subtractive manufacturing, waarbij een object wordt gecreëerd door af te snijden aan een massief blok materiaal totdat het eindproduct compleet is.

Wat voor producten worden gemaakt met additive manufacturing?

Veelvoorkomende toepassingen omvatten omgevingsbeheersystemen (ECS) kanalen, custom cosmetische vliegtuiginterieuronderdelen, raketmotoronderdelen, verbranderslijsters, tooling voor composieten, olie- en brandstoftanks, en UAV-onderdelen. 3D-printen levert complexe, geconsolideerde onderdelen met hoge sterkte.

Waarom heet het additive manufacturing?

Dit is anders dan andere traditionele vormen van het creëren of smeden van producten, waarbij materiaal wordt afgesneden of verwijderd van een groter onderwerp om het eindproduct te bereiken. Om de vraag "Waarom heet het additive manufacturing?" simpel te beantwoorden: het is omdat het bouwproces toevoegt in plaats van aftrekt grondstof.

Is additive manufacturing hetzelfde als 3D-printen?

Tussen de termen 3D-printen en additive manufacturing is er geen verschil. 3D-printen en additive manufacturing zijn synoniemen voor hetzelfde proces. Beide termen verwijzen naar het proces van het bouwen van onderdelen door materiaal laag voor laag samen te voegen vanuit een CAD-bestand.

Wat betekent stereolithografie?

Stereolithografie (SLA) is een additive manufacturing-proces dat vaste prototypes, patronen en producten bouwt uit CAD-tekeningen. SLA stelt de constructie van vaste kunststofprototypes in die geweven worden van een CAD-aangedreven laserbundel.

Wat zijn de voordelen van additive manufacturing?

Voordelen van Additive Manufacturing:

• De Ingangskosten Blijven Dalen.
• Je Bespaart op Materiaalverspilling en Energie.
• Prototyping Kost Veel Minder.
• Kleine Productieseries Blijken Vaak Sneller en Goedkoper.
• Je Heeft Minder Voorraad Nodig.
• Het Is Makkelijker om Legacy-onderdelen Te Herstellen en Te Optimaliseren.

Is lassen additive manufacturing?

De toepassing van lassen in additive manufacturing (AM) voor de fabricatie van metalen componenten is een van de snelst groeiende onderzoek- en ontwikkelingsinteresses. Energiebronnen zoals laser, elektronenbundel en booglassen worden gebruikt om het grondstofmateriaal in poeder- of draadvorm te smelten en te depositeren.

Wat is een nadeel van additive manufacturing?

Nadelen – Productiekosten zijn hoog – Met het gebruik van technieken anders dan additive manufacturing, kunnen onderdelen sneller gemaakt worden, en daarmee kan de extra tijd leiden tot hogere kosten. Bovendien kunnen hoogwaardige additive manufacturing-machines duur zijn.

Wie heeft additive manufacturing uitgevonden?

Chuck Hull is mede-oprichter, uitvoerend vice-president en chief technology officer van 3D Systems. Hij is een van de uitvinders van de SLA 3D-printer, de eerste commerciële rapid prototyping-technologie, en het wijd gebruikte STL-bestandsformaat.

Waarvoor worden additieve technologieën gebruikt?

• Luchtvaart. De luchtvaartindustrie is een pionierssector voor additive manufacturing en baant de weg naar serieproductie.
• Militair & Defensie.
• Medisch.
• Industriële Productie.
• Automotive
• Ruimtevaart.

Wat is het verschil tussen additive manufacturing en rapid prototyping?

Rapid prototyping betekent snel een prototype produceren. Additive manufacturing verwijst naar elk productieproces dat producten maakt door geleidelijk materiaal toe te voegen.

Wat is het verschil tussen generatieve productie en additive manufacturing?

Terwijl generatief ontwerp genoeg geavanceerd is om met traditionele methoden te werken, biedt additive manufacturing de technologie de meeste vrijheid. Het is niet moeilijk te begrijpen waarom. Een voorbeeld van een onderdeel gecreëerd via generatief ontwerp. Het systeem optimaliseerde de twee ontwerpen links voor 3-as frezen en gegoten aluminium.

Wat is de geschiedenis van additive manufacturing?

Additive manufacturing duikte voor het eerst op in 1987 met stereolithografie (SL) van 3D Systems, een proces dat dunne lagen ultraviolet (UV) licht-gevoelig vloeibaar polymer verhard met een laser. De SLA-1, het eerste commercieel beschikbare AM-systeem ter wereld, was de voorganger van de eens populaire SLA 250-machine.

Waarom is 3D-printen uitgevonden?

Het idee kwam Crump in 1988 toen hij probeerde een speelgoedkikker voor zijn dochter te maken door kaarswas door een lijmpistool te dispenseren. In 1898 patentte Crump de technologie en richtte hij met zijn vrouw Stratasys Ltd. op om 3D-printmachines te maken en te verkopen voor rapid prototyping of commerciële productie.

Welke vloeistof wordt gebruikt in stereolithografie?

Stereolithografie (of SLA) is een van de oudste 3D-printtechnieken ooit ontwikkeld. Dit additive manufacturing-proces wordt gebruikt om harsmateriaal te 3D-printen, met behulp van een fotochemisch proces. Dit SLA 3D-printproces gebruikt een vat van vloeibare fotopolymeren hars die gehard kan worden.

Wie heeft de 3D-printmachine uitgevonden?

Charles Hull is de uitvinder van stereolithografie, de eerste commerciële rapid prototyping-technologie die algemeen bekend is als 3D-printen. De vroegste toepassingen waren in onderzoek- en ontwikkelingslabs en toolkamers, maar vandaag de dag zijn 3D-printtoepassingen schijnbaar eindeloos.

Is additive manufacturing de toekomst?

In 2021 zal de vooruitgang doorgaan, met softwarebedrijven groot en klein die zich richten op softwareoplossingen om aan de eisen van additieve technologieën te voldoen. Deze evolutie zal de volgende generatie softwaretools voeden die AM naar industrialisatie zullen drijven.

Is additive manufacturing duur?

Afhankelijk van het proces en het componentontwerp, kunnen de variabele kosten voor additieve productie vijf tot vijftig keer hoger zijn dan voor conventionele productie, bijvoorbeeld bij de verwerking van polymeren en metalen.

Wat is additive manufacturing GE?

GE Additive levert nu machines, materialen en engineering-ontwerpdeskundigheid, in partnerschap met klanten om hen te helpen additieven in hun business te introduceren. Concept Laser en Arcam machines ondersteunen al klanten in de luchtvaart, medische, tandheelkundige en juwelierindustriën.

Wat is additive lassen?

Wire arc additive manufacturing is een proces dat geautomatiseerde metal inert gas (MIG) lassen of laser hot wire lassen combineert met direct depositie 3D-printen.

Wat is het verschil tussen additieve en subtractieve productie?

Additive manufacturing-processen bouwen objecten op door materiaal laag voor laag toe te voegen, terwijl subtractive manufacturing materiaal verwijdert om onderdelen te creëren.

Groeit additive manufacturing?

Additive manufacturing verwachte wereldwijde marktgroei 2020-2026. Tussen 2020 en 2023 wordt verwacht dat de mondiale additive manufacturing-markt jaarlijks met ongeveer 17 procent zal groeien. Hoewel de 3D-printmaterialenmarkt momenteel gedomineerd wordt door kunststoffen, worden metalen materialen verwacht om marktgroei te stimuleren.

Hoe duurzaam is additive manufacturing?

Als proces op zich vertegenwoordigt additive manufacturing al een duurzamere productiemiddel. Dit is met name zichtbaar in het feit dat 3D-printen het gebruik van overtollig materiaal en dus onnodige afval praktisch vanaf het begin elimineert.

Wat is de hoofduitdaging voor additive manufacturing?

De uitdaging is om de onderdeel- en montageontwerpen geïdentificeerd door de huidige productietechnologie te identificeren en te overwegen of AM de prestaties kan verbeteren. Omdat AM het mogelijk maakt om geometrieën te creëren die niet haalbaar zijn met conventionele productiemethoden, neemt de ontwerpvrijheid toe.

Wat is additive manufacturing simpel uitgelegd?

Additive manufacturing (AM) of additive layer manufacturing (ALM) is de industriële productienaam voor 3D-printen, een computergecontroleerd proces dat driedimensionale objecten creëert door materialen, meestal in lagen, af te zetten.

Waarom is additive manufacturing geïntroduceerd?

Metal Additive Manufacturing, of 3D-printen, biedt de mogelijkheid om complexe onderdelen te produceren zonder de ontwerpbeperkingen van traditionele productieroutes.