Laser Additive Manufacturing (LAM)

Inhoudsopgave

Overzicht van Laser Additive Manufacturing (LAM)

Laser Additive Manufacturing (LAM) is een revolutionaire technologie op het gebied van metaalbewerking. Het maakt gebruik van een krachtige laser om metaalpoeders samen te smelten tot ingewikkelde en precieze onderdelen. Dit proces, ook wel bekend als 3D-printen, transformeert industrieën door de creatie van complexe geometrieën mogelijk te maken die vroeger onmogelijk of zeer kostbaar waren om te produceren met traditionele productiemethoden.

LAM onderscheidt zich door het vermogen om onderdelen te produceren met uitzonderlijke sterkte, lichtgewicht structuren en minimaal afval. Het is een game-changer voor industrieën als de lucht- en ruimtevaart, de auto-industrie en de gezondheidszorg, waar de vraag naar hoogwaardige materialen en op maat gemaakte onderdelen steeds toeneemt.

laser additieve productie (LAM)

Soorten en samenstelling van metaalpoeders in LAM

Een van de kritieke elementen in LAM is het gebruikte metaalpoeder. De keuze van het poeder heeft een grote invloed op de eigenschappen, kwaliteit en prestaties van het eindproduct. Hier volgt een gedetailleerde blik op enkele specifieke metaalpoedermodellen:

MetaalpoederSamenstellingEigenschappenKenmerken
Ti6Al4V (titaniumlegering)90% Titanium, 6% Aluminium, 4% VanadiumHoge sterkte, lichtgewichtUitstekende corrosiebestendigheid, biocompatibel
316L roestvrij staal17% chroom, 12% nikkel, 2% molybdeen, ijzerHoge ductiliteit, corrosiebestendigheidNiet-magnetisch, gemakkelijk te lassen
Inconel 718Nikkel, chroom, ijzer, niobiumWeerstand tegen hoge temperaturenUitstekende mechanische eigenschappen bij hoge temperaturen
AlSi10Mg (aluminiumlegering)89% Aluminium, 10% Silicium, 1% MagnesiumLichtgewicht, goede thermische geleidbaarheidGoede lasbaarheid, hoge vermoeiingssterkte
CoCr (kobalt-chroomlegering)Kobalt, chroomSlijtvast, hoge sterkteBiocompatibel, uitstekende corrosiebestendigheid
Maragingstaal (18Ni300)18% Nikkel, 12% Kobalt, 4% MolybdeenHoge sterkte, taaiheidGoede dimensionale stabiliteit, lasbaar
KoperZuiver KoperUitstekende elektrische geleidbaarheidGoede thermische geleidbaarheid, antibacteriële eigenschappen
H13 GereedschapsstaalIJzer, 5% Chroom, 1% Molybdeen, 1% VanadiumHoge taaiheid, hittebestendigheidGoede slijtvastheid, hoge hardbaarheid
Ni625 (nikkellegering)58% Nikkel, 21% Chroom, 9% MolybdeenHoge corrosiebestendigheid, sterkteGoede lasbaarheid, oxidatiebestendigheid
BronzenKoper, 12% TinGoede slijtvastheid, lage wrijvingUitstekende bewerkbaarheid, corrosiebestendigheid

Toepassingen van Laser Additive Manufacturing (LAM)

De veelzijdigheid van LAM maakt het geschikt voor een breed scala aan toepassingen in verschillende industrieën. Hier zijn enkele van de belangrijkste toepassingen:

IndustrieSollicitatieBeschrijving
Lucht- en ruimtevaartMotoronderdelen, structurele onderdelenLichtgewicht, sterke onderdelen met complexe geometrieën
AutomobielAangepaste onderdelen, lichtgewicht componentenHoogwaardige onderdelen die het gewicht van het voertuig verlagen en de efficiëntie verbeteren
MedischImplantaten, protheses, chirurgisch gereedschapAangepaste, biocompatibele hulpmiddelen die de resultaten voor de patiënt verbeteren
EnergieTurbinebladen, warmtewisselaarsDuurzame, hittebestendige componenten voor energiesystemen
GereedschapMallen, matrijzen, mallenPrecisiegereedschappen die productieprocessen verbeteren
ElektronicaKoellichamen, connectorenEfficiënt thermisch beheer en nauwkeurige elektronische componenten
JuwelenAangepaste ontwerpen, ingewikkelde patronenZeer gedetailleerde, op maat gemaakte sieraden
VerdedigingLichtgewicht pantser, wapenonderdelenSterke, duurzame onderdelen voor defensietoepassingen
ArchitectuurStructurele onderdelen, artistieke elementenUnieke, complexe ontwerpen voor moderne architectuurprojecten
ConsumentenproductenAangepaste goederen, ingewikkelde ontwerpenGepersonaliseerde producten met ingewikkelde details

Specificaties, maten, kwaliteiten en normen van metaalpoeders

Elk metaalpoeder dat in LAM wordt gebruikt, moet voldoen aan specifieke normen en specificaties om optimale prestaties en kwaliteit te garanderen. Hier volgt een uitgebreide blik op deze aspecten:

MetaalpoederDeeltjesgrootteCijferStandaard
Ti6Al4V15-45 µmNiveau 5ASTM B348, ISO 5832-3
316L roestvrij staal15-45 µmKwaliteit 316LASTM A240, ISO 5832-1
Inconel 71815-53 µmRang 718AMS 5662, ASTM B637
AlSi10Mg20-63 µmRang 10MgISO 3522, EN 1706
CoCr10-45 µmF75, F799ASTM F75, ISO 5832-4
Maragingstaal 18Ni30015-45 µmRang 300AMS 6514, ASTM A538
Koper20-45 µmOFHCASTM F68, ISO 197-1
H13 Gereedschapsstaal15-45 µmH13ASTM A681, DIN 1.2344
Ni62515-53 µmRang 625AMS 5666, ASTM B446
Bronzen20-45 µmC90700ASTM B427, SAE J461

Leveranciers en prijsinformatie van metaalpoeders

De prijs en beschikbaarheid van metaalpoeders kan variëren afhankelijk van de leverancier en de specifieke vereisten van het LAM-proces. Hier is een lijst van enkele leveranciers en een overzicht van de prijsdetails:

LeverancierMetaalpoederPrijs per kiloBeschikbaarheid
HogenäsTi6Al4V$300Wereldwijd
Timmerman additief316L roestvrij staal$200Wereldwijd
LPW-technologieInconel 718$400Wereldwijd
AP&CAlSi10Mg$150Wereldwijd
SandvikCoCr$350Wereldwijd
GKN HoeganaesMaragingstaal 18Ni300$250Wereldwijd
TeknaKoper$100Wereldwijd
RenishawH13 Gereedschapsstaal$200Wereldwijd
OerlikonNi625$450Wereldwijd
ErasteelBronzen$180Wereldwijd

Voor- en nadelen van verschillende metaalpoeders vergelijken

Inzicht in de voordelen en beperkingen van verschillende metaalpoeders is cruciaal voor het kiezen van het juiste materiaal voor specifieke toepassingen in LAM. Hier volgt een vergelijkend overzicht:

MetaalpoederVoordelenNadelen
Ti6Al4VHoge sterkte-gewichtsverhouding, corrosieweerstandDuur, vereist zorgvuldige behandeling tijdens verwerking
316L roestvrij staalCorrosiebestendig, goede vervormbaarheidLagere sterkte in vergelijking met sommige andere legeringen
Inconel 718Uitstekende prestaties bij hoge temperaturenHoge kosten, moeilijk te bewerken
AlSi10MgLichtgewicht, goede thermische eigenschappenLagere sterkte vergeleken met staallegeringen
CoCrBiocompatibel, hoge slijtvastheidDuur, moeilijk te verwerken
Maragingstaal 18Ni300Hoge sterkte, taaiheidWarmtebehandeling na verwerking vereist
KoperUitstekende elektrische en thermische geleidbaarheidOxideert gemakkelijk, niet zo sterk als andere metalen
H13 GereedschapsstaalHoge taaiheid, hittebestendigheidVereist warmtebehandeling, kan moeilijk te bewerken zijn
Ni625Hoge sterkte en corrosiebestendigheidZeer duur, moeilijk te verwerken
BronzenGoede bewerkbaarheid, slijtvastheidMinder sterk, kan duurder zijn dan staal

Voordelen van Laser Additive Manufacturing (LAM)

Additive Manufacturing met behulp van laser biedt verschillende belangrijke voordelen waardoor het in verschillende industrieën de voorkeur geniet:

  1. Ontwerpvrijheid: Met LAM kunnen complexe geometrieën worden gemaakt die met traditionele methoden onmogelijk of zeer kostbaar zijn. Dit opent nieuwe mogelijkheden in productontwerp en innovatie.
  2. Materiaalefficiëntie: LAM gebruikt alleen de benodigde hoeveelheid materiaal, wat afval vermindert en kosten bespaart. Dit is vooral gunstig voor dure materialen zoals titanium en nikkellegeringen.
  3. Maatwerk: Het maakt de productie mogelijk van op maat gemaakte onderdelen die voldoen aan specifieke eisen, zoals medische implantaten die perfect passen in de anatomie van een patiënt.
  4. Snelheid: LAM kan de tijd van ontwerp tot productie aanzienlijk verkorten, waardoor de productontwikkeling en de time-to-market worden versneld.
  5. Kracht en duurzaamheid: Onderdelen die met LAM zijn gemaakt, hebben vaak superieure mechanische eigenschappen, zoals een hogere sterkte en een betere weerstand tegen vermoeiing, in vergelijking met onderdelen die met traditionele productiemethoden zijn gemaakt.

Nadelen van Laser Additive Manufacturing (LAM)

Ondanks de vele voordelen heeft LAM ook enkele beperkingen waarmee rekening moet worden gehouden:

  1. Hoge kosten: De initiële investering in LAM-apparatuur en -materialen kan aanzienlijk zijn, wat onbetaalbaar kan zijn voor kleine bedrijven.
  2. Materiële beperkingen: Niet alle materialen zijn geschikt voor LAM en het gamma beschikbare poeders kan beperkt zijn.
  3. Oppervlakteafwerking: Onderdelen die geproduceerd zijn met LAM kunnen extra nabewerking nodig hebben om de gewenste oppervlakteafwerking en precisie te bereiken.
  4. Groottebeperkingen: Het bouwvolume van LAM-machines kan beperkt zijn, waardoor het een uitdaging is om zeer grote onderdelen te maken.
  5. Complexiteit in proces: LAM vereist een hoog niveau van expertise en zorgvuldige controle van procesparameters om kwaliteit en consistentie te garanderen.
laser additieve productie (LAM)

FAQ

VraagAntwoord
Wat is Laser Additive Manufacturing (LAM)?LAM is een 3D printtechnologie die gebruik maakt van een krachtige laser om metaalpoeders samen te smelten tot precieze, complexe onderdelen.
Welke materialen kunnen gebruikt worden in LAM?Verschillende metaalpoeders zoals titaanlegeringen, roestvast staal, nikkellegeringen, aluminiumlegeringen, kobalt-chroom, koper en gereedschapsstaal kunnen worden gebruikt in LAM.
Wat zijn de voordelen van LAM ten opzichte van traditionele productie?LAM biedt ontwerpvrijheid, materiaalefficiëntie, maatwerk, snelheid en superieure mechanische eigenschappen, waardoor het ideaal is voor complexe en hoogwaardige onderdelen.
Wat zijn de gebruikelijke toepassingen van LAM?LAM wordt gebruikt in de ruimtevaart, automobielindustrie, medische sector, energiesector, gereedschapmakerijen, elektronica, juwelen, defensie, architectuur en consumentenproducten voor diverse hoogwaardige onderdelen.
Wat zijn de beperkingen van LAM?LAM kan duur zijn, heeft materiaalbeperkingen, kan nabewerking vereisen voor de oppervlakteafwerking, heeft beperkingen qua grootte en vereist een hoog expertiseniveau.
Hoe verbetert LAM de materiaalefficiëntie?LAM gebruikt alleen de benodigde hoeveelheid materiaal om een onderdeel te maken, wat afval vermindert en kosten bespaart, vooral voor dure materialen.
Welke sectoren profiteren het meest van LAM?Industrieën zoals de lucht- en ruimtevaart, de automobielindustrie, de medische sector en de energiesector hebben veel baat bij LAM omdat er onderdelen mee kunnen worden gemaakt die hoge prestaties leveren en op maat zijn gemaakt.
Is LAM geschikt voor grootschalige productie?LAM is ideaal voor kleine tot middelgrote productieruns, vooral voor complexe en op maat gemaakte onderdelen, maar het kan beperkt zijn voor zeer grootschalige productie.
Wat is het kostenbereik voor metaalpoeders die in LAM worden gebruikt?De kosten van metaalpoeders variëren sterk, van ongeveer $100 per kg voor gewone materialen zoals koper tot meer dan $450 per kg voor gespecialiseerde legeringen zoals Ni625.
Hoe zorgt LAM voor de kwaliteit en consistentie van onderdelen?LAM vereist een zorgvuldige controle van de procesparameters, metaalpoeders van hoge kwaliteit en soms nabewerking om de kwaliteit en consistentie van de producten te garanderen.

Conclusie

Laser Additive Manufacturing (LAM) betekent een grote sprong voorwaarts op het gebied van metaalbewerking. Met de mogelijkheid om complexe geometrieën te produceren, afval te verminderen en superieure materiaaleigenschappen te bieden, transformeert LAM industrieën en verlegt het de grenzen van wat mogelijk is in productie. Naarmate de technologie vordert en toegankelijker wordt, zullen de toepassingen alleen maar toenemen, waardoor LAM een integraal onderdeel wordt van de toekomst van de productie.

ken meer 3D-printprocessen

Delen op

Facebook
Twitteren
LinkedIn
WhatsAppen
E-mail

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

Koop Metal3DP's
Productbrochure

Ontvang de nieuwste producten en prijslijst