Wie de berichtgeving in de media over metaal 3D printen of Additive Manufacturing een beetje volgt zal het opgevallen zijn dat er regelmatig nieuwe technieken en spelers worden geïntroduceerd. Het landschap van de 3D print metaaltechnieken verandert snel. AMPOWER Insights heeft hiervan een mooi overzicht gemaakt wat de verschillende technologieën overzichtelijk rangschikt.
Bovenstaand overzicht laat zien dat er nogal wat is te kiezen valt, in deze blog lichten we er de belangrijkste uit.
Technieken die direct een eindproduct maken of een halffabricaat
Een belangrijke keuze bij de 3D print metaaltechnieken is die tussen direct en sinter based, in het laatste geval ontstaat er na het printen een zogenaamd ‘greenpart’ dit is halffabricaat wat nog gesinterd moeten worden. Na het printen moet het ‘greenpart’ door middel van warmtebehandelingen gesinterd (uitgebakken) worden tot een eindproduct.
Op dit moment hebben de metaal poederbed (laser en electro beam) machines (DLMS en EBM) verreweg het grootste marktaandeel en vertegenwoordigen deze systemen meer dan 80% van de verkopen van nieuwe systemen. De poederbed techniek is dan ook de meest ‘volwassen’ uitgerijpte techniek, geschikt voor het produceren van onderdelen met ene zeer complexe vormgeving die anders niet te fabriceren zijn. Met name voor de laser poederbed systemen is er een zeer brede keuze aan materialen zijn de procesparameters zo ver uitgerijpt dat de productieprocessen betrouwbaar genoeg zijn voor hoogwaardige toepassingen in aerospace en medische industrie.
Binder Jetting
Binder Jetting (BJ) is een techniek voor metaal 3d printen in opkomst die de markt een nieuw groei impuls kan geven. BJ is een techniek die geschikt is voor volume productie. Dit maakt de techniek interessant voor bijvoorbeeld de automotive industrie. De BJ techniek vormt een alternatief voor Metal Injection Moulding (MIM) en gietproducten. BJ is minder geschikt voor producten met een complexe vormgeving ten opzichte van DLMS en EBM. Dé grote uitdaging bij BJ is het beheersen van de krimp en vervormingen tijdens het sinteren van de ‘greenpart’ tot een eindproduct, dit vraagt grote beheersing van de proces parameters. De toepassing van BJ is dan ook beperkt tot kleinere producten.
Uit welk materiaal moet je product worden gemaakt, heb je keuzevrijheid?
Ook de keuze voor het uitgangsmateriaal is een zeer relevante. Zoals duidelijk is te zien in het overzicht zijn metaal poeder en draad met afstand het meest gekozen. Een belangrijk aspect is veiligheid, het werken met poeders vereist meer aandacht op het gebied van veiligheid (explosie gevaar) en gezondheid. Ook de handling van het poeder is bewerkelijker, denk aan het zeven voor hergebruik van het poeder. Voordeel is dan wel dat het vrijwel 100% herbruikbaar is.
Voordelen van (standaard) lasdraad zijn de lagere kosten én de goede beschikbaarheid van gecertificeerde materialen. Zwaartepunt van de toepassing van deze systemen ligt vooral in het hybride fabriceren door middel van oplassen van een geometrie op een bestaand basis product. Dit kan zowel zijn voor reparatie als uit materiaal efficiëntie oogmerk. Ook multi-materiaal oplossingen door het oplassen met een ander materiaal (slijtvast) is een specifieke applicatie. Het oplassen met draad is vrij grof er ontstaat een behoorlijk overmaat die nabewerkt moet worden, voor producten met fijne details is deze techniek minder geschikt. Door integratie van een metaal draad 3D print systeem in een bestaande CNC machine ontstaan machines die in staat zijn ook heel grote producten te printen én in één opspanning af te werken.
Kies de beste techniek voor metaal 3d printen
Voor degene die zich aan het oriënteren is op de toepassing van AM in zijn bedrijf lijkt de keuze door de vele technieken voor het 3D printen van metaal alleen maar moeilijker te worden. Waar kies je voor wat is nu de beste techniek? Om die vraag maar direct te beantwoorden de béste techniek bestaat niet, alle bovenstaande technieken hebben hun eigen ‘sweetspot’ waarin de toepassing goed tot zijn recht komt. Meer inspiratie en toepassingen kunt u hier vinden.
Als u denkt aan 3D metaal printen en twijfelt over de te kiezen techniek neem dan contact met ons op, aan de hand van uw applicatie helpen wij u graag bij deze keuze!
Hasan Duran
Landré
Sales Engineer 3D Printing