3D printers metaal
Hoewel het een moeilijke discipline blijft om materiaaleigenschappen precies te beheersen, wordt 3D printen steeds vaker ingezet voor het maken van complexe componenten in metaal. In dit overzicht bekijken we een reeks machines waarbij een aantal ervan specifiek gericht is op industriële productie.
Technologieën die bij het 3D printen van componenten in metaal gebruikt worden zijn Selective Laser Melting (SLM), Electron Beam Melting (EBM), Fused Deposition Modeling (FDM), Binder Jetting (BJ) en Laser Metal Deposition.
Toonaangevende leveranciers zijn GE Additive, EOS, Markforged, Desktop Metal en Trumpf.
GE Additive
De Arcam EBM Q20plus is een van de machines van GE Additive die werken volgens het Electron Beam Melting (EBM) procédé. Daarbij worden hoge temperaturen gerealiseerd voor het smelten van metaalpoeder waardoor residuele stress in de componenten gereduceerd wordt. Een camera bewaakt het proces en dus ook de productkwaliteit. De machine is bedoeld voor de productie van hoogwaardige componenten zoals turbinebladen voor de aerospace industrie.
Electron Beam Melting
De Arcam EBM Q20plus is een van de machines van GE Additive die werken volgens het Electron Beam Melting (EBM) procédé. Daarbij worden hoge temperaturen gerealiseerd voor het smelten van metaalpoeder waardoor residuele stress in de componenten gereduceerd wordt. Een camera bewaakt het proces en dus ook de productkwaliteit. De machine is bedoeld voor de productie van hoogwaardige componenten zoals turbinebladen voor de aerospace industrie.GE Additive
De X Line 2000R van GE Additive is volgens de fabrikant met een bouwvolume van 160 liter de grootste metaal laser machine ter wereld. Met gescheiden stations voor het printen en de handling is de machine gericht op massaproductie. Twee 1000W fiber lasers dragen bij tot een hoge productiesnelheid. De machine is gericht op de automobiel- en vliegtuigindustrie voor het printen van componenten in aluminium, titanium en nikkel.
3D printen op XXL schaal
De X Line 2000R van GE Additive is volgens de fabrikant met een bouwvolume van 160 liter de grootste metaal laser machine ter wereld. Met gescheiden stations voor het printen en de handling is de machine gericht op massaproductie. Twee 1000W fiber lasers dragen bij tot een hoge productiesnelheid. De machine is gericht op de automobiel- en vliegtuigindustrie voor het printen van componenten in aluminium, titanium en nikkel.EOS
Met een bouwvolume van 400 x 400 x 400 mm en vier onafhankelijke lasers is de EOS M 400-4 gebouwd voor massaproductie en hoge productiviteit. De machine kan tot 100 cm³ per uur produceren. Materialen gaan van lichte metalen over roestvrij staal tot speciale legeringen.
Quad-Laser System
Met een bouwvolume van 400 x 400 x 400 mm en vier onafhankelijke lasers is de EOS M 400-4 gebouwd voor massaproductie en hoge productiviteit. De machine kan tot 100 cm³ per uur produceren. Materialen gaan van lichte metalen over roestvrij staal tot speciale legeringen.Desktop Metal
Het Shop System van Desktop Metal print high-end componenten in metaal via de Binding Jetting methode. Volgens de fabrikant worden daarmee een hoge afwerkingsgraad en resolutie bekomen, aan een lagere kost dan die van laser-gebaseerde systemen. Het Shop System omvat een oven voor het sinteren van de componenten en is beschikbaar in bouwvolumes van 4, 8, 12 en 16 liter.
Hoge afwerkingsgraad
Het Shop System van Desktop Metal print high-end componenten in metaal via de Binding Jetting methode. Volgens de fabrikant worden daarmee een hoge afwerkingsgraad en resolutie bekomen, aan een lagere kost dan die van laser-gebaseerde systemen. Het Shop System omvat een oven voor het sinteren van de componenten en is beschikbaar in bouwvolumes van 4, 8, 12 en 16 liter.Markforged
De Metal X productfamilie van Markforged print metalen componenten via extrusie van filamenten met gebonden poeder, waarna het bindmiddel verwijderd wordt in een afzonderlijke wasmachine en de stukken gesinterd worden in een speciale oven. Daarbij kan een breed gamma aan staalsoorten en legeringen gebruikt worden. De Metal X printer heeft een bouwvolume van 300 mm x 220 mm x 180 mm.
5-de generatie extrusie
De Metal X productfamilie van Markforged print metalen componenten via extrusie van filamenten met gebonden poeder, waarna het bindmiddel verwijderd wordt in een afzonderlijke wasmachine en de stukken gesinterd worden in een speciale oven. Daarbij kan een breed gamma aan staalsoorten en legeringen gebruikt worden. De Metal X printer heeft een bouwvolume van 300 mm x 220 mm x 180 mm.Additive Industries
Meerdere bouwkamers waarin geprint wordt, elk met geïntegreerde metaalpoeder recycling, zorgen ervoor dat dit de eerste 3D metaalprinter is waarin meerdere materialen naast elkaar kunnen worden gebruikt. De MetalFAB1 kan worden uitgerust met maximaal vier lasers die het gehele bouwvlak kunnen beschrijven. Hierdoor wordt het zogenaamde ‘stitching’ vermeden.
MetalFAB1 is ook het eerste en enige systeem met een geïntegreerde oven voor spanningsarm gloeien van de geprinte producten.
Geïntegreerd 3D metaalprint systeem
Meerdere bouwkamers waarin geprint wordt, elk met geïntegreerde metaalpoeder recycling, zorgen ervoor dat dit de eerste 3D metaalprinter is waarin meerdere materialen naast elkaar kunnen worden gebruikt. De MetalFAB1 kan worden uitgerust met maximaal vier lasers die het gehele bouwvlak kunnen beschrijven. Hierdoor wordt het zogenaamde ‘stitching’ vermeden.
MetalFAB1 is ook het eerste en enige systeem met een geïntegreerde oven voor spanningsarm gloeien van de geprinte producten.
Laser Melting Innovations
De Alpha 140 is een low-cost 3D printer voor metaal van Laser Melting Innovations - een spin-off van het Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT.
De printer werkt volgens het Laser Powder Bed Fusion (LPBF) procédé in een beschermende argon/stikstof-omgeving. Het toestel maakt gebruik van een 200W diode laser met een scanner op cartesiaanse assen.
Werkstukken kunnen een diameter hebben tot 140 mm en een hoogte tot 200 mm.
Low-cost LPBF printer
De Alpha 140 is een low-cost 3D printer voor metaal van Laser Melting Innovations - een spin-off van het Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT.
De printer werkt volgens het Laser Powder Bed Fusion (LPBF) procédé in een beschermende argon/stikstof-omgeving. Het toestel maakt gebruik van een 200W diode laser met een scanner op cartesiaanse assen.
Werkstukken kunnen een diameter hebben tot 140 mm en een hoogte tot 200 mm.
Trumpf
De TruPrint machines van Trumpf maken gebruik van Laser Metal Fusion, met de TruPrint 1000 als compacte printer en de 5000 als topmodel voor serieproductie. Die laatste biedt een optionele voorverwarming op 500° C en de Fullfield Multilaser-uitrusting met drie vezellasers van 500 watt. Een nulpuntspansysteem voor snel laden en procesmonitoring dragen verder bij tot een hoge productiviteit op industriële schaal.
Productiviteit op industriële schaal
De TruPrint machines van Trumpf maken gebruik van Laser Metal Fusion, met de TruPrint 1000 als compacte printer en de 5000 als topmodel voor serieproductie. Die laatste biedt een optionele voorverwarming op 500° C en de Fullfield Multilaser-uitrusting met drie vezellasers van 500 watt. Een nulpuntspansysteem voor snel laden en procesmonitoring dragen verder bij tot een hoge productiviteit op industriële schaal.SLM Solutions
The SLM 280 Production Series van SLM Solutions is een machine voor serieproductie van additive manufacturing volgens de Selective Laser Melting technologie. De machine is verkrijgbaar met een 700W of 4kW laser, maar kan uitgebreid worden naar een dubbele laser of dubbele optiek voor een hogere productiviteit. Het closed-loop systeem voor de poeders bevat een ultrasone zeef die de aanvoer van zuivere grondstof garandeert.
SLM voor serieproductie
The SLM 280 Production Series van SLM Solutions is een machine voor serieproductie van additive manufacturing volgens de Selective Laser Melting technologie. De machine is verkrijgbaar met een 700W of 4kW laser, maar kan uitgebreid worden naar een dubbele laser of dubbele optiek voor een hogere productiviteit. Het closed-loop systeem voor de poeders bevat een ultrasone zeef die de aanvoer van zuivere grondstof garandeert.Exone
The M-Flex van ExOne print metalen prototypes, kleine reeksen en custom parts via binder jetting. De machine omvat de printer, recyclage van het poeder en de oven. De hoge throughput maakt printen op industriële schaal mogelijk.
Beschikbare ruimte: 400 x 250 x 250 mm
Bouwsnelheid: 1,600 cc/hr
Laagdikte: 50-200 μm
M-Flex
The M-Flex van ExOne print metalen prototypes, kleine reeksen en custom parts via binder jetting. De machine omvat de printer, recyclage van het poeder en de oven. De hoge throughput maakt printen op industriële schaal mogelijk.
Beschikbare ruimte: 400 x 250 x 250 mm
Bouwsnelheid: 1,600 cc/hr
Laagdikte: 50-200 μm
Trumpf
De 5-assige TruLaser Cell 3000 van Trumpf biedt naast twee- en driedimensionaal lassen en snijden de mogelijkheid tot laseraanvoerlassen (LMD), wat een technologie voor 3D printen is. De machine is uitgerust met geavanceerde spantechniek en een sensorsysteem voor een hoge precisie. Met de tweestationsmodus met roterende wisselaar kan de machine tegelijk produceren en beladen of ontladen worden.
Veelzijdige lasermachine
De 5-assige TruLaser Cell 3000 van Trumpf biedt naast twee- en driedimensionaal lassen en snijden de mogelijkheid tot laseraanvoerlassen (LMD), wat een technologie voor 3D printen is. De machine is uitgerust met geavanceerde spantechniek en een sensorsysteem voor een hoge precisie. Met de tweestationsmodus met roterende wisselaar kan de machine tegelijk produceren en beladen of ontladen worden.© Productivity.be