Uitgebreide gids van AM-machines

Inhoudsopgave

Overzicht van machines voor Additive Manufacturing (AM)

Additive Manufacturing (AM), beter bekend als 3D-printen, brengt een revolutie teweeg in de productie-industrie. Door laag voor laag materiaal toe te voegen, AM-machines kunnen complexe geometrieën maken die voorheen onmogelijk of erg duur waren om te produceren met traditionele productiemethoden. In dit artikel duiken we diep in de wereld van AM machines, met de nadruk op metaalpoeder modellen, hun toepassingen, specificaties, voor- en nadelen en meer. Laten we beginnen aan deze spannende reis!

Wat zijn AM-machines?

Additive Manufacturing (AM) machines zijn apparaten die driedimensionale objecten maken van een digitaal bestand door opeenvolgende lagen materiaal te leggen. De gebruikte materialen kunnen variëren van kunststoffen en keramiek tot metalen en composieten. Het proces wordt bestuurd door een computer, wat zorgt voor een hoge precisie en herhaalbaarheid.

AM-machines

Types van AM-machines

Er zijn verschillende soorten AM-machines, elk met zijn eigen unieke proces en geschikte materialen. Hier volgt een kort overzicht:

TypeProcesMaterialenToepassingen
Stereolithografie (SLA)Gebruikt UV-laser om vloeibare hars uit te hardenFotopolymerenPrototypes, tandheelkundige modellen
Selectief lasersinteren (SLS)Gebruikt laser om poedervormig materiaal te sinterenNylon, metalen, keramiekFunctionele prototypes, onderdelen voor eindgebruik
Gesmolten afzettingsmodellering (FDM)Smelt en extrudeert thermoplastisch filamentABS, PLA, PETGPrototypes, mallen, klemmen
Direct metaallasersinteren (DMLS)Gebruikt laser om metaalpoeder te sinterenRoestvrij staal, titaniumLucht- en ruimtevaart, medische implantaten
Elektronenbundelsmelten (EBM)Gebruikt elektronenbundel om metaalpoeder te smeltenTitanium, kobalt-chroomLucht- en ruimtevaart, medische implantaten

Specifieke metaalpoeder-modellen

Als het gaat om metaalpoeders voor AM machines, is het kiezen van het juiste model cruciaal voor het bereiken van de gewenste eigenschappen en prestaties. Hier zijn tien populaire metaalpoedermodellen die gebruikt worden in AM machines:

  1. 316L roestvrij staal
  • Beschrijving: Zeer corrosiebestendig staal.
  • Toepassingen: Medische apparatuur, scheepsonderdelen, chemische verwerkingsapparatuur.
  1. 17-4 PH roestvrij staal
  • Beschrijving: Precipitatiehardend martensitisch roestvrij staal.
  • Toepassingen: Onderdelen voor de ruimtevaart, onderdelen voor kernreactoren, chirurgische instrumenten.
  1. AlSi10Mg aluminiumlegering
  • Beschrijving: Lichtgewicht legering met goede thermische eigenschappen.
  • Toepassingen: Auto-onderdelen, ruimtevaartonderdelen, warmtewisselaars.
  1. Ti6Al4V Titaniumlegering
  • Beschrijving: Zeer sterke, lichtgewicht legering.
  • Toepassingen: Ruimtevaart, medische implantaten, hoogwaardige sportuitrusting.
  1. Inconel 625
  • Beschrijving: Superlegering op basis van nikkel met uitstekende oxidatieweerstand.
  • Toepassingen: Straalmotoren, gasturbines, chemische verwerkingsapparatuur.
  1. Inconel 718
  • Beschrijving: Nikkel-chroomlegering die bekend staat om zijn hoge treksterkte.
  • Toepassingen: Luchtvaartmotoren, energieopwekking, olie en gas.
  1. Maragingstaal (MS1)
  • Beschrijving: Martensitisch staal met hoge sterkte en laag koolstofgehalte.
  • Toepassingen: Gereedschappen, onderdelen voor de ruimtevaart, hoogwaardige onderdelen.
  1. CoCr (kobalt-chroom) legering
  • Beschrijving: Zeer slijtvaste en biocompatibele legering.
  • Toepassingen: Tandheelkundige implantaten, orthopedische implantaten, onderdelen voor de ruimtevaart.
  1. Koper (Cu)
  • Beschrijving: Uitstekende thermische en elektrische geleidbaarheid.
  • Toepassingen: Elektrische componenten, warmtewisselaars, inductoren.
  1. H13 Gereedschapsstaal
    • Beschrijving: Hoge taaiheid en slijtvastheid.
    • Toepassingen: Spuitgietmatrijzen, spuitgietgereedschap, toepassingen bij hoge temperaturen.

Toepassingen van AM-machines

AM-machines worden in verschillende industrieën gebruikt vanwege hun veelzijdigheid en precisie. Hier zijn enkele van de belangrijkste toepassingen:

IndustrieToepassingen
Lucht- en ruimtevaartLichtgewicht structurele onderdelen, motoronderdelen
MedischAangepaste implantaten, protheses, chirurgische instrumenten
AutomobielPrototypen, onderdelen voor eindgebruik, gereedschappen
ConsumentengoederenAangepaste producten, prototypes
BouwArchitecturale modellen, componenten
EnergieTurbinebladen, warmtewisselaars

Specificaties, maten, kwaliteiten en normen

Inzicht in de specificaties, maten, kwaliteiten en normen van metaalpoeders die worden gebruikt in AM-machines is cruciaal om kwaliteit en prestaties te garanderen. Hier is een gedetailleerde tabel:

MetaalpoederDeeltjesgrootte (µm)CijferStandaard
316L roestvrij staal15-45AISI 316LASTM A240
17-4 PH roestvrij staal10-50AISI 630ASTM A564
AlSi10Mg aluminiumlegering20-63AlSi10MgASTM F3318
Ti6Al4V Titaniumlegering15-45Niveau 5ASTM F2924
Inconel 62515-53UNS N06625ASTM B446
Inconel 71815-45UNS N07718ASTM B637
Maragingstaal (MS1)10-4518Ni(300)ASTM A538
CoCr (kobalt-chroom) legering10-45CoCrMoASTM F75
Koper (Cu)15-45C11000ASTM B152
H13 Gereedschapsstaal15-53H13ASTM A681

Leveranciers en prijsinformatie

Bij het inkopen van metaalpoeders voor AM machines is het essentieel om leveranciers en prijzen te vergelijken om de beste waarde te garanderen. Hier is een vergelijkende tabel:

LeverancierMetaalpoederPrijs (per kg)Plaats
LPW-technologie316L roestvrij staal$150Groot-Brittannië
Timmerman technologie17-4 PH roestvrij staal$200VS
AP&C (GE additief)AlSi10Mg aluminiumlegering$120Canada
Arcam ABTi6Al4V Titaniumlegering$450Zweden
Höganäs ABInconel 625$300Zweden
SandvikInconel 718$320Zweden
Höganäs ABMaragingstaal (MS1)$250Zweden
HC StarckCoCr (kobalt-chroom) legering$400Duitsland
ValimetKoper (Cu)$100VS
SandvikH13 Gereedschapsstaal$220Zweden

Voordelen van AM-machines

Additive Manufacturing heeft een overvloed aan voordelen die het tot een voorkeurskeuze maken voor veel industrieën. Dit is waarom:

  • Ontwerpflexibiliteit: Met AM kunnen complexe geometrieën worden gemaakt die niet mogelijk zijn met traditionele productiemethoden. Je kunt ingewikkelde interne structuren ontwerpen, onderdelen op maat en zelfs geconsolideerde onderdelen die de noodzaak voor assemblage verminderen.
  • Materiaalefficiëntie: In tegenstelling tot subtractieve productie, waarbij materiaal wordt verwijderd om onderdelen te maken, gebruikt AM alleen het materiaal dat nodig is om het onderdeel te maken, wat leidt tot minder afval en kostenbesparingen.
  • Snel prototypen: AM verkort de tijd die nodig is om prototypes te maken aanzienlijk, waardoor iteratie- en ontwikkelingscycli sneller verlopen. Deze mogelijkheid om snel prototypes te maken is van onschatbare waarde voor innovatie en productontwikkeling.
  • Maatwerk: AM maakt mass customization mogelijk, waarbij elk onderdeel kan worden aangepast aan specifieke eisen zonder extra gereedschap of instelkosten. Dit is vooral gunstig in de medische en tandheelkundige industrie voor patiëntspecifieke implantaten en protheses.
  • Kortere doorlooptijden: Doordat er geen mallen en gereedschappen nodig zijn, kan AM de doorlooptijd drastisch verkorten, waardoor het ontwerp sneller kan worden omgezet in productie.

Nadelen van AM-machines

Hoewel AM-machines veel voordelen bieden, hebben ze ook enkele beperkingen. Het is belangrijk om rekening te houden met deze nadelen wanneer je beslist of AM de juiste oplossing is voor jouw behoeften:

  • Hoge initiële kosten: De initiële investering in AM-machines en -materialen kan hoog zijn. Hoewel de kosten zijn gedaald, zijn ze nog steeds aanzienlijk in vergelijking met traditionele productiemethoden.
  • Beperkt beschikbaar materiaal: Niet alle materialen kunnen worden gebruikt in AM processen. Hoewel het aantal beschikbare materialen toeneemt, is het nog steeds beperkter dan bij traditionele productie.
  • Oppervlakteafwerking en nabewerking: Onderdelen die geproduceerd zijn met AM vereisen vaak nabewerking om de gewenste oppervlakteafwerking en mechanische eigenschappen te verkrijgen. Dit kan tijd en kosten toevoegen aan het totale productieproces.
  • Beperkingen voor de bouwgrootte: AM machines hebben een beperkte bouwgrootte, wat een beperking kan zijn voor het produceren van grotere onderdelen. Er zijn wel grootformaat AM machines beschikbaar, maar die zijn minder gangbaar en duurder.
  • Anisotrope eigenschappen: Onderdelen geproduceerd door AM kunnen anisotrope mechanische eigenschappen hebben, wat betekent dat hun sterkte en andere eigenschappen kunnen variëren afhankelijk van de richting van de bouwlagen. Dit kan de prestaties van het onderdeel in bepaalde toepassingen beïnvloeden.

vergelijken AM-machines: Voor- en nadelen

Om een weloverwogen beslissing te nemen over welke AM-machine je wilt gebruiken, is het handig om hun voor- en nadelen te vergelijken. Hier is een vergelijkende tabel:

Type AM-machinePluspuntenNadelen
Stereolithografie (SLA)Hoge precisie, glad oppervlakBeperkte materiaalkeuze, nabewerking nodig
Selectief lasersinteren (SLS)Geen ondersteunende structuren, veelzijdige materialenRuwe oppervlakteafwerking, problemen met poederbehandeling
Gesmolten afzettingsmodellering (FDM)Lage kosten, eenvoudig te gebruikenLagere resolutie, zichtbare laaglijnen
Direct metaallasersinteren (DMLS)Sterke, complexe metalen onderdelenHoge kosten, nabewerking vereist
Elektronenbundelsmelten (EBM)Uitstekende materiaaleigenschappen, snellere bouwtijdenHoge kosten, beperkte materiaalkeuze
AM-machines

FAQ

Laten we een aantal veelgestelde vragen over AM machines behandelen om je een beter inzicht te geven in hun mogelijkheden en toepassingen.

VraagAntwoord
Wat is het verschil tussen AM en 3D-printen?Additive Manufacturing (AM) is een bredere term die verschillende technologieën omvat, waaronder 3D-printen. 3D-printen verwijst specifiek naar het laag voor laag construeren van objecten.
Wat is het voordeel van AM voor de lucht- en ruimtevaartindustrie?AM maakt de productie mogelijk van lichtgewicht, complexe onderdelen met een hoge sterkte, wat cruciaal is voor ruimtevaarttoepassingen. Het vermindert ook materiaalafval en doorlooptijden.
Kunnen AM-machines meerdere materialen tegelijk gebruiken?Sommige geavanceerde AM machines kunnen meerdere materialen in één keer gebruiken, waardoor onderdelen met verschillende eigenschappen gemaakt kunnen worden.
Wat zijn de milieuvoordelen van AM?AM genereert minder afval in vergelijking met traditionele productie en het maakt productie op aanvraag mogelijk, waardoor er minder behoefte is aan overtollige voorraden.
Is AM geschikt voor massaproductie?AM is meestal meer geschikt voor kleine tot middelgrote volumes, prototypes en op maat gemaakte onderdelen. Er wordt echter vooruitgang geboekt om AM geschikt te maken voor massaproductie.
Wat zijn de gebruikelijke nabewerkingsstappen voor AM onderdelen?Veel voorkomende nabewerkingsstappen zijn het verwijderen van ondersteunende structuren, oppervlakteafwerking, warmtebehandeling en machinale bewerking om de gewenste eigenschappen en het gewenste uiterlijk te verkrijgen.
Hoe nauwkeurig zijn AM-machines?De nauwkeurigheid van AM machines varieert per technologie en machine. Sommige AM machines kunnen toleranties binnen microns bereiken, waardoor ze geschikt zijn voor precisietoepassingen.

Conclusie

Additive Manufacturing is een game-changer in de productie-industrie en biedt ongeëvenaarde ontwerpvrijheid, materiaalefficiëntie en aanpassingsmogelijkheden. Door de verschillende soorten AM-machines, de specifieke metaalpoeders die worden gebruikt en hun toepassingen te begrijpen, kunt u het volledige potentieel van deze innovatieve technologie benutten. Of je nu lichtgewicht onderdelen voor de lucht- en ruimtevaart, medische implantaten op maat of functionele prototypes wilt maken, AM machines bieden een veelzijdige en efficiënte oplossing.

In deze uitgebreide gids hebben we de fijne kneepjes van AM machines onderzocht, van specifieke metaalpoeder modellen tot hun voor- en nadelen. Met deze kennis ben je goed uitgerust om weloverwogen beslissingen te nemen en je productiemogelijkheden naar een hoger niveau te tillen.

ken meer 3D-printprocessen

Delen op

Facebook
Twitteren
LinkedIn
WhatsAppen
E-mail
metalen 3dp-logo klein

MET3DP Technology Co, LTD is een toonaangevende leverancier van additieve productieoplossingen met hoofdkantoor in Qingdao, China. Ons bedrijf is gespecialiseerd in 3D printapparatuur en hoogwaardige metaalpoeders voor industriële toepassingen.

Onderzoek om de beste prijs en een op maat gemaakte oplossing voor uw bedrijf te krijgen!

gerelateerde artikelen

Over Met3DP

Video afspelen

Recente update

Ons product

NEEM CONTACT MET ONS OP

Nog vragen? Stuur ons nu een bericht! Na ontvangst van uw bericht behandelen wij uw verzoek met een heel team. 

Koop Metal3DP's
Productbrochure

Ontvang de nieuwste producten en prijslijst