Van bestek en chirurgische gereedschappen tot auto-onderdelen en turbinebladen, overal om ons heen is roestvrij staal aanwezig, en dat is logisch. Het is een lichtgewicht en goedkoop metaal, waardoor het een ideaal materiaal is voor 3D-printen.
Tegenwoordig wordt 3D-geprint roestvast staal gebruikt in diverse industriële componenten, maar ook in ontwerp, architectuur en artistieke toepassingen. Waarom gebeurt dit? Omdat het meestal sneller, goedkoper en efficiënter is dan traditionele productiemethoden.
Als u op zoek bent naar reserveonderdelen, prototypes of gereedschappen uit roestvrij staal, kan Magic Monkey Network u 3D-printservices bieden. Laten we eens kijken naar de relevante kennis van 3D-drukkerij roestvast staal.
1, Waarom kiezen voor 3D geprint roestvrij staal?
beeld
Dit roestvrijstalen wrijvingsloze tandwielmechanisme is door CSEM in Zwitserland ontwikkeld voor het Europese Ruimteagentschap en heeft een buigbaar blad en een vergrendelbaar rooster dat niet kan worden vervaardigd zonder 3D-printen (bron: ESA)
Fabrikanten hebben een geschiedenis van meer dan 100 jaar in het stempelen, snijden, vormen en lassen van roestvrij staal. Hoewel de geschiedenis van 3D-drukmetaal slechts enkele decennia duurt, kan het al wedijveren met traditionele methoden in termen van snelheid en kosten. Bovendien kan 3D-printen ook complexe ontwerpen bereiken die niet door andere productiemethoden kunnen worden bereikt, waardoor productinnovatie wordt gestimuleerd.
Voordat we leren hoe we roestvrij staal voor 3D-printen moeten gebruiken, gaan we eerst leren hoe we het kunnen waarom door het huidige bedrijf.
Unieke gereedschappen
De massaproductie-installatie van Allegheny Electric kan de productie niet stoppen omdat de robot met zes assen een nieuw wapen nodig heeft voor het detecteren van sequenties. Maar dit instrument is uniek voor de behoeften van het bedrijf en maakt deel uit van een component die moet worden verbonden met de andere twee arm-end-tools. Het eerste prototype werd in 3D geprint met koolstofversterkt plastic, maar dit materiaal was niet duurzaam genoeg. Vervolgens schakelde Allegheny Electric Company over op roestvrij staal (17-4PH) en gebruikte hij de snelle en economische kleefstraal 3D-printtechnologie van printerfabrikant ExOne (nu onderdeel van Desktop Metal). Maar het bedrijf gebruikte geen 3D-afdruktechnologie om identieke onderdelen te printen, maar herstelde de onderdelen met de vormvrijheid die 3D-afdruktechnologie bood. Dankzij de opnieuw ontworpen onderdelen voor 3D-printen kon het bedrijf het gewicht met ongeveer 40% verlagen door onderdelen samen te voegen en het materiaalafval terug te brengen tot minder dan 5%. De afdruktijd voor de laatste component (zoals in de onderstaande afbeelding wordt weergegeven) is minder dan een dag, en de kosten bedragen ongeveer $150.
beeld
EOS Customized 3D Printing roestvrijstalen arm End Tool voor Allegheny Electric (Bron: EOS)
Unieke reserveonderdelen
Om een beroemde raceauto uit 1952, de 28e Cummins diesel special racing car, te kunnen laten lopen, is een nieuwe waterpomp nodig. De oorspronkelijke waterpomp is speciaal ontworpen voor raceauto nummer 28, wat betekent dat er geen productieonderdelen zijn om aan de eisen te voldoen. Nog complexer is dat de 28e raceauto de race binnen een paar weken moet voltooien, wat de mogelijkheid elimineert om traditionele zandgietmethoden te gebruiken om onderdelen te vervangen, omdat de verwachte levertijd 10 weken is.
De technici van Cummins hebben zich tot reverse engineering en metaal 3D-printtechnologie gewend, waarbij gebruik werd gemaakt van de 3D-printer voor het smelten van laserpoederbedden van 3D Systems. De nieuwe waterpomp (zoals hieronder weergegeven) is gemaakt van roestvrij staal van 316 liter en heeft in slechts drie dagen 3D-afdrukken gemaakt. Het hele proces duurde 5 weken in plaats van 10 weken. De shell past perfect bij de andere componenten van de waterpomp, waardoor het een compleet nieuwe prestatie krijgt in zes races van de raceauto.
beeld
Originele # 28 Cummins Diesel Special Racing waterpomp (links) en roestvrij staal 3D printing supplement voor 3D systemen (bron: 3D systemen)
De Amerikaanse marine installeerde onlangs een Meltio 3D printer in de gereedschapskamer van het slagschip Bataan en begon met het gebruik van roestvaststalen 3D printtechnologie. Meltio gebruikt laser om metaaldraden te smelten en ze laag voor laag neer te leggen, en verwerkt vervolgens de onderdelen tot de uiteindelijke tolerantie met behulp van een ingebouwde CNC freesmachine. Het systeem zal werken op 316L roestvrij staal (een gemeenschappelijk transportmateriaal met uitstekende corrosiebestendigheid) en print onderhoudsonderdelen voor de apparatuur, inclusief verouderde componenten. Dit biedt de mogelijkheid om het systeem te repareren zonder terug te keren naar het dock.
Kunst en bouw
MX3D, een Nederlands bedrijf, maakt gebruik van de 3D-printtechnologie van Line Arc Additive Manufacturing (WAAM) om een volledig functionele roestvrijstalen brug te creëren die een van de oudste en beroemdste kanalen in het centrum van Amsterdam beslaat. Deze nieuwe methode stelt het bedrijf in staat om metaal 3D-printen te gebruiken om stevige, complexe en mooie roestvrijstalen structuren te creëren. Deze brug is niet alleen esthetisch uniek, maar heeft ook sensoren geïnstalleerd in de kanalen van zijn structuur, die de verkeer- en belastingscondities op de brug in real time kunnen meten.
beeld
De roestvrijstalen 3D-geprinte brug die door MX3D in is gemaakt Amsterdam (gefotografeerd door Thea van den Heuvel)
Prototype van complexe industriële componenten
Het pompwiel is een belangrijk onderdeel van een pomp, die de druk van de pomp regelt en moet voor elke specifieke toepassing worden ontworpen. Waaiers vereisen geometrisch complexe bladen die speciaal zijn ontworpen voor vloeistof die door pompen stroomt. Deze aangepaste blades zijn zowel duur als moeilijk te vervaardigen, wat dure kapitaalgoederen en geschoolde werknemers vereist.
Met de mogelijkheid om componenten van 316L roestvrij staal intern af te drukken, kan het ontwerpteam nu snel functionele prototypes produceren voor het testen met dezelfde metalen materialen die nodig zijn voor de uiteindelijke componenten. De roestvaststalen waaier die in de volgende afbeelding is afgedrukt met het metaalstudiosysteem voor de desktop heeft een afdrukprijs van ongeveer $70 per component. Veel lager dan de kosten van CNC-prototypes kan het aanzienlijk kosten besparen wanneer meerdere iteraties van het prototype nodig zijn.
beeld
Functioneel prototype van een 3D-geprinte roestvrijstalen waaier (bron: Desktop Metal)
Prototype van functies van medisch gereedschap
Shukla Medical gebruikt MarkForged 17-4 PH roestvrij staal voor 3D-drukprototypes met dezelfde materialen als veel eindproducten, in plaats van CNC-machines te gebruiken. Nu gebruiken ze een MarkForged carbon fiber 3D printer om het eerste prototype te printen, en gebruiken ze vervolgens het MarkForged Metal X systeem om het uiteindelijke prototype af te drukken, dat ter evaluatie aan chirurgen wordt overhandigd. De productontwikkelingsmanager van het bedrijf Zack Sweitzer zei: "Chirurgen kunnen zich voorstellen het te gebruiken in de feitelijke insnijdingen en ons vertellen of het gepast voelt in hun handen." Door efficiënter prototypes te kunnen maken en afgewerkte producten sneller op de markt te kunnen brengen, zullen we voorop blijven lopen in de industrie.
Gecontroleerde Leverancier 
Gecontroleerde Leverancier 
