Introductie 3D metaalprinten

In deze webtekst willen we enkele vuistregels en tips meegeven om snel en efficiënt een duidelijke en allesomvattende prijsaanbieding te bekomen.

Design for 3D printing

Eerst en vooral, hou steeds de techniek van 3D printing in het achterhoofd terwijl er aan het ontwerp gesleuteld wordt. Dit vergroot sterk de kans om een goed printbaar onderdeel te bekomen. Maak een tekening op maat van een 3D printer! Design for 3D printing…

Een tekening kan aangeleverd worden als CAD-bestand zoals STEP of als een reeds 3D-printklaar STL bestand. Om misverstanden met afmetingen te vermijden wordt aangeraden telkens een PDF met afmetingen mee te sturen. Zo kunnen de afmetingen gecontroleerd worden en eventuele verschalingsfouten vroegtijdig opgespeurd worden.

Een veelvoorkomende ‘fout’ gemaakt door ontwerpers en technici is het prijsvragen voor het 3D printen van een ontwerp dat specifiek getekend is voor een verspanende bewerking. Een draai of freesontwerp laten 3D printen is helemaal geen goed idee. Net zoals draaien, frezen, spuitgieten, draadvonken… heeft 3D printing eigen ontwerpprincipes. Als deze ontwerpprincipes niet nauwkeurig gevolgd worden is de kans groot dat het enerzijds niet mogelijk zal zijn om te ontwerpen te printen en anderzijds dat de kostprijs te hoog zal uitvallen.
Op de volgende pagina wordt uitgelegd hoe een 3D metaalprintprijs tot stand komt. Er zijn enkele factoren die een 3D printprijs snel kunnen laten stijgen, het is dus belangrijk om rekening te houden met deze factoren.

Overbodig volume: onnodige kosten

Bij 3D printtechnieken wordt telkens materiaal laag-per-laag toegevoegd. Dit is volledig tegengesteld aan een subtractieve bewerking waar materiaal weggenomen wordt (verspanende bewerkingen). Het is dus niet onbelangrijk om zoveel mogelijk overbodig materiaal te vermijden. Hoe minder materiaal (metaalpoeder) geprint moet worden, hoe minder machinetijd, hoe voordeliger de kostprijs per stuk wordt.

Hoe volume 3D printtekening verminderen? Enkele methodes op een rijtje:

• Overbodige functionaliteiten verwijderen
• Wanddiktes verlagen en materiaalkeuze (indien titanium gebruikt wordt als printmateriaal kan de wanddikte met 50% verlaagd worden tegenover bijvoorbeeld een materiaal zoals aluminium).
• Gebruik meshstructuur in plaats van massieve structuur.
  • Meshstructuren kunnen snel aangebracht worden om de invulling van een component op te vullen. Vaak wordt de honinggraat-structuur gebruikt, deze bezorgt de meeste sterkte met de minste massa. Het gebruiken van mesh kan een gigantisch verschil maken in gewicht en volume. Relatief makkelijk aan te brengen met CAD en slicing software (Netfabb, Grasshoper, Magics…)
• Topologisch ontwerp
  • Automatische computerberekeningen maken het mogelijk om snel een topologisch geoptimaliseerd herontwerp van je tekening te maken. Hierbij houdt de software rekening met het gebruikte materiaal, sterkteberekeningen, vormbepalingen, bouwrichting, constraints… Een topologisch ontwerp is snel te herkennen aan de organische vormgeving. Topologisch ontwerpen is een uitstekende manier om lichtgewicht en goed printbare onderdelen te bekomen. Geavanceerd ontwerpniveau terug te vinden in de betere CAD-programma’s. Echter is fusion 360 Generative Design een laagdrempelige aanrader.

Vermijd onnodige ondersteunende structuren

Tot slot, probeer een 3D printontwerp te maken waarbij zo weinig mogelijk nabewerking vereist is.

• Respecteren maximale overhang (45°). Boven 45° is supportmateriaal noodzakelijk. Supportmateriaal moet verwijderd worden, dit vraagt machinetijd en manuren.
• Probeer zoveel mogelijk zelfdragende structuren te ontwerpen
• Kortom, volg ontwerpprincipes 3D metal printing.

Gedetailleerde ontwerprichtlijnen voor 3D metaalprinten kunnen aangevraagd worden via – telefonisch ook bereikbaar voor verdere vragen rond “introductie 3D metaalprinten”.