3D opbouwen van metaalproducten direct vanuit een … 0,1 mm • Nauwkeurigheid van +/- 20 µm •...
27
3D opbouwen van metaalproducten direct vanuit een CAD/CAM omgeving of puntenwolk Ook wel Additive Manufacturing genoemd Gebaseerd op Layer Technology
Transcript of 3D opbouwen van metaalproducten direct vanuit een … 0,1 mm • Nauwkeurigheid van +/- 20 µm •...
3D opbouwen van metaalproducten direct vanuit een CAD/CAM omgeving of puntenwolk
Ook wel Additive Manufacturing genoemd
Gebaseerd op Layer Technology
Materialiseren van een virtueel ontwerp c.q. realiseren van een functioneel product met metaalpoeder
Na conversie in een STL of IGIS file kan men de laserunit softwarematig aansturen
Dit is al geruime tijd mogelijk met kunststoffen maar nu ook steeds meer met metalen
Voorbeelden zijn o.a. roestvast staal, aluminium, gereedschapstaal, titaan, nikkellegeringen en goud
FDM Fused Deposition Modelling
SLA Stereolithografie
SLS Select Laser Sintering
SLM Select Laser Melting
LOM Laminated Object Manufacturing
PLT Paper Layer Technology
SGC Solid Ground Curing
Vooral complexe producten zoals matrijsinsertsdie gelijktijdig worden voorzien van koelkanalen
Rapid prototypen en functionele producten met een kort ‘time to market’ effect
Onderdelen die met conventionele bewerkingstechnieken niet te realiseren zijn
Onderdelen met een geringe serie
Nagenoeg onbeperkte vrijheid in uit- en inwendige geometrie
Grootte 630 x 400 x 500 mm (wordt snel groter)
Diameter laserstraal =0,2 mm
Nauwkeurigheid +/- 50 µm
Laagdiktes van 25 tot 100µm
Dichtheid minimaal 99,7%
Meerdere producten in een keer
Enige voorbeelden van roestvast staal producten gerealiseerd m.b.v. SLM
Select Laser Melting (links) en Select Laser Sintering (rechts) 100x
Gesinterde metalen producten zijn behoorlijk poreus
SLM leidt tot functionele metalen onderdelen met hogere mechanische en isotropischeeigenschappen
Nabewerken is veelal gedeeltelijk nodig
Roestvast staal 316 niet geëtst V =200x Roestvast staal 316 geëtst V = 200x
SLM product
Goede waarden dankzij barricades in de matrix waar dislocaties op vastlopen
Gaat ten koste van de rek en kerfslagwaarde
waarde normaal na SLM
rekgrens MPa 190 495treksterkte MPa 490-690 650rek % 40 25insnoering % 60 30kerfslag J/cm2 85 30hardheid HB30 120-180 220
• Het laser eroderen met een laserstraal van 0,05 tot 0,1 mm
• Nauwkeurigheid van +/- 20 µm
• Laagdikte van 1- 5 µm
• Resultaat is een zeer glad oppervlak
• Gewicht van het werkstuk maximaal 500 kg
• Nauwkeurigheid van het eroderen is circa 2,5x groter dan bij Select Laser Melting
• Belichtingsveld is 450 x 450 mm
Oppervlakte is relatief ruw en dat is afhankelijk van de poedergrootte
Desgewenst kan men bepaalde delen van het oppervlak slijpen
Voorts kan men (partieel):
Ultrasonoor vijlen
Micropeenen
Trommelen
Mechanisch bewerken
Waterjet Blasten e.d.
Op een mechanisch bewerkt deel kan men verder gaan bouwen met SLM
Dit betreft een gedeelte dat niet op een conventionele wijze gemaakt kan worden
Indien metalen thermisch te versmelten zijn kan men kostbare legeringen uitsparen door alleen het kritische deel te vervaardigen met SLM
Voorbeelden zijn Hastelloy, Monel of Inconel op roestvast staal of koolstofstaal
Medische sector zoals implantaten
Automotive
Luchtvaart
Virtueel onderdelenmagazijn
Instrumentatie
Pompen
Afsluiters en kleppen
Gadgets en sieraden
Digital Parts Transfer
Zuid Afrika
China
USA
Australië
UK
Nederland
Nederland
Nagenoeg geen fysieke voorraden meerHet magazijn wordt vervangen door een virtueel magazijnWel voorraad van diverse soorten roestvast staalpoederGeen ‘winkeldochters’ meerOok desnoods op ‘remote control’ basisCertificeren van het product
SLM functioneert nagenoeg onbemand
Nagenoeg geen materiaalverlies omdat ongebruikt metaalpoeder teruggaat naar de voorraadcontainer
Coventionele methode in uren 25--12111622 694
SLM in uren 0,2517,5--------1229,75
Handelingen ProgrammerenSLMRuw frezenFijn frezenElektrodefrezenEroderenFiniseren/polijstenTotaal aantal uren
3D opbouwen zal deels steeds meer het gieten en smeden gaan vervangen
Men heeft immers geen residuen, veel minder vervuiling, het werkt onbemand en men kan iedere gewenste geometrie zowel in- als uitwendig realiseren
Er zijn geen gietmodellen of matrijzen meer nodig
Modificaties gebeuren in een handomdraai
Ook honingraat structuren om goud of platina uit te sparen
Ook het scannen van bijvoorbeeld gezichten en daarna materialiseren
M.a.w. custom made products
18 karaats gouden manchetknopen
http://www.youtube.com/watch?v=pvTrghW9NZ4
Verbind de gebroken delen met lijm of zoiets
Daarna het geheel 3D-scannen indien dit geoorloofd is
Triangulatie
3D printen
Nieuw product
