3D-printonderdelen: hoe te controleren of een onderdeel geschikt is voor additive manufacturing

Industriële 3D-printen is niet langer een technologie die alleen voor prototypes is bestemd. Tegenwoordig gebruiken steeds meer bedrijven deze techniek om functionele onderdelen, onderdelen, hulpmiddelen, op maat gemaakte componenten of korte series te produceren, met uitstekende resultaten.

Echter, niet alle onderdelen voor 3D-printen zijn gelijkwaardig en niet alle onderdelen zijn goede kandidaten voor additive manufacturing.

Voordat u deze technologie kiest, is het raadzaam om verschillende aspecten te analyseren die bepalen of het inderdaad de beste keuze is in vergelijking met andere fabricatiemethoden zoals machinaal bewerken of spuitgieten.

In deze gids leggen we je uit welke belangrijkste factoren je moet evalueren voordat je een onderdeel maakt met 3D-printen, en hoe je kunt bepalen of jouw project hiervan kan profiteren.

1. Welke functie gaat het onderdeel vervullen?

De eerste stap is begrijpen wat het werkelijke gebruik van het stuk zal zijn.

Het is niet hetzelfde om een esthetische behuizing te fabriceren als een constructieve onderbouw, een productiefaciliteit of een onderdeel dat continu wordt onderworpen aan mechanische belastingen.

Deze functie bepaalt vrijwel alle latere beslissingen: het materiaal, de printtechnologie, de toleranties en zelfs de oppervlakteafwerking.

Daarom is het, voordat we aan de 3D-print denken, verstandig om een heel eenvoudige vraag te beantwoorden:

Wat moet dit stuk eigenlijk doen?

2. Welke mechanische belastingen zal het moeten verdragen?

Een van de meest voorkomende fouten is om alleen te denken aan de vorm van het stuk en te vergeten de werkomstandigheden.

Voordat er een onderdeel voor 3D-printen wordt gemaakt, moet worden bepaald of het onderhevig zal zijn aan:

• Mechanische belastingen.
• Ruis.
• Impacten.
• Verlies door wrijving.
• Verloop van de wervelkolom.
• Vermoeidheid door langdurig gebruik.

Afhankelijk van deze omstandigheden is het nodig om zowel de juiste technologie als het juiste materiaal te selecteren.

Bijvoorbeeld materialen zoals PA12 S, Nylon 12 CF o PAHT CF Ze bieden uitstekende prestaties wanneer de prioriteit ligt op mechanische sterkte en dimensionale stabiliteit.

3. In welke omgeving zal hij/zij werken?

De omgeving waarin het stuk zal functioneren heeft evenveel invloed als het ontwerp ervan.

Het is niet hetzelfde als een component die in een kantoor werkt, dan wel een ander dat in een industriële fabriek is geïnstalleerd of het hele jaar buiten staat.

Het is verstandig om aspecten te evalueren zoals:

• Werktemperatuur.
• Vochtigheid.
• Blootstelling aan UV-stralen.
• Contact met chemische stoffen.
• Aanwezigheid van stof of vuil.
• Plotselinge temperatuurveranderingen.

Elk materiaal reageert op deze omstandigheden op een andere manier.

Bijvoorbeeld, de ASA CF Het is een uitstekende keuze voor buitenproducten dankzij zijn UV- en weerbestendigheid, terwijl materialen zoals PAHT CF Ze zijn speciaal geschikt voor toepassingen waarbij hoge temperaturen worden gehandhaafd.

4. Is geometrie geschikt voor 3D-printen?

Juist een van de grootste voordelen van additive manufacturing is haar vermogen om complexe geometrieën te produceren.

Interne kanalen, lichtgewicht constructies, organische vormen of componenten die vroeger meerdere productiefasen vereisten, kunnen in één enkele onderdelen worden vervaardigd.

Echter, niet alle geometrieën bieden voordelen bij 3D-printen.

Als het onderdeel erg eenvoudig is, duizenden eenheden vereist en gemakkelijk kan worden vervaardigd met andere processen, zijn er waarschijnlijk meer concurrerende alternatieven beschikbaar.

3D-print heeft meer toegevoegde waarde wanneer complexiteit van het ontwerp, personalisatie of flexibiliteit belangrijke factoren zijn.

5. Welke mate van nauwkeurigheid heeft u nodig?

Elke 3D-printtechnologie biedt verschillende kenmerken.

Daarom is het belangrijk om de toleranties die het onderdeel nodig heeft te kennen voordat je kiest hoe het moet worden gemaakt.

Afhankelijk van de toepassing kunnen technologieën worden gebruikt zoals:

• HP Multi Jet Fusion (MJF) Voor functionele onderdelen met een hoge herhaalbaarheid.
• SLS Voor robuuste componenten en complexe geometrieën.
• FDM Voor prototypes en functionele onderdelen van lage kosten.
• SLA wanneer de oppervlakteafwerking en het detailleringstraject van het grootste belang zijn.

De juiste technologie kiezen is net zo belangrijk als het materiaal kiezen.

6. Hoeveel onderdelen moet u produceren?

De productiehoeveelheid is een andere cruciale factor.

3D-printen is bijzonder rendabel voor:

• Functionele prototypes.
• Unieke stukken.
• Korte series.
• Gemiddelde series.
• Industriële onderdelen.
• Fabrieksproductie op bestelling.

In tegenstelling daarvan, wanneer grote productiemengvolumes nodig zijn, kunnen andere processen zoals het injecteren van kunststof concurrerender zijn.

Door het aantal eenheden vanaf het begin te analyseren, kan de meest efficiënte fabricageproces worden gekozen.

Het kiezen van het juiste materiaal maakt het verschil

Eenzelfde stuk kan worden gemaakt van zeer verschillende materialen en volledig verschillende resultaten opleveren.

Daarom zou het materiaal nooit alleen maar gekozen moeten worden op basis van zijn naam of prijs.

Het belangrijkste is om te begrijpen wat het onderdeel nodig heeft en het materiaal te selecteren dat het beste aan die omstandigheden voldoet.

Momenteel bestaan er specifieke materialen voor vrijwel elke toepassing:

• Hoog mechanisch vermogen.
• Expositie buiten.
• Flexibiliteit.
• Hoge temperaturen.
• Lichte componenten.
• Industriële productie.

Het correct materiaal kiezen verlengt de levensduur van het onderdeel en vermindert de noodzaak van toekomstige aanpassingen.

Gewone fouten bij het ontwerpen van onderdelen voor 3D-printen

Veel projecten mislukken niet door 3D-printen, maar door onjuiste beslissingen tijdens de ontwerpfase.

Een aantal van de meest voorkomende fouten zijn:

• Het materiaal kiezen voordat de toepassing wordt geanalyseerd.
• Het milieu waarin het stuk zal worden uitgevoerd niet in overweging nemen.
• De nadruk leggen op het oppervlak, in plaats van op de functionaliteit.
• Een technologie kiezen zonder kennis van de beperkingen ervan.
• De hoeveelheid te produceren onderdelen niet mee te rekenen.
• Denken dat alle technologieën dezelfde functies bieden.

Het voorkomen van deze fouten vanaf het begin bespaart tijd, kosten en toekomstige wijzigingen.

Checklist: Is uw onderdeel geschikt voor 3D-printen?

Voordat je met een project begint, kijk je deze lijst na:

• Kent u de functie die het onderdeel moet vervullen?
• Weet je welke mechanische belastingen het kan verdragen?
• Hebt u de temperatuur en de werkomgeving geanalyseerd?
• Gebruikt de geometrie de voordelen van additive manufacturing?
• Kennen jullie de vereiste toleranties?
• Hebt u het aantal eenheden bepaald dat u moet produceren?
• Heeft u het materiaal gekozen op basis van de toepassing en niet alleen vanwege de prijs?

Als het antwoord ja is op de meeste van deze vragen, Het is zeer waarschijnlijk dat 3D-printen een uitstekende oplossing is om uw onderdeel te fabriceren.

Hebt u een onderdeel nodig dat met 3D-printen wordt gemaakt?

Elke project biedt andere behoeften en additieve fabricatie is niet altijd de beste oplossing.

In Additium3D We analyseren de geometrie, het materiaal, het productievolume en de werkelijke gebruiksomstandigheden van elk onderdeel om de meest geschikte fabricagemethode aan te bevelen.

Als je twijfelt of een onderdeel kan worden vervaardigd met 3D-printen, Ons technische team zal je adviseren om de oplossing te vinden die het beste past bij jouw project.