Metaalfilamenten breiden het gebruik van 3D-metaalprinten enorm uit voor een breed scala aan professionals die te duur zijn om de technologie te gebruiken. Tegenwoordig is wire printing, ook wel fused metal deposition (BMD) of metal deposition modeling (MDM) genoemd, geschikt voor het maken van kleine vervangende onderdelen of spuitgietmatrijzen. Het fabriceren van metalen onderdelen uit draad is niet alleen 90 procent goedkoper dan andere 3D-printtechnieken uit één stuk of in kleine volumes, maar het vermijdt de veiligheidsproblemen die gepaard gaan met het gebruik van metaalpoeder en lasermetaal 3D-printen, en biedt dezelfde ontwerpvrijheid en zeer vergelijkbare deel kwaliteit. Dus hoe kom je gemakkelijk en betaalbaar aan 3D-geprinte metalen onderdelen?
△ Metalen 3D-geprinte onderdelen gemaakt op Desktop Metal Studio System
Nu hebben meer fabrikanten van desktop fused deposition modeling (FDM) 3D-printers, waaronder Anycubic, metalen printerprofielen geïntroduceerd waarmee gebruikers kunnen printen met metalen filament op hun betaalbare machines. Andere fabrikanten van FDM-printers, zoals UltiMaker, BCN3D en Zortrax, hebben gerelateerde kits geïntroduceerd die geschikt zijn voor het printen van metaal, waaronder profielen, filamenten en nozzles. De derde categorie desktop 3D-printers zijn die voor metaalfilament, zoals Raise3D's Forge1 en Markforged's Metal X.
Antarctic Bear zal hieronder de unieke kenmerken en functies van draadprinten introduceren, uitleggen hoe je print met draad en de mechanische eigenschappen die kunnen worden verkregen. Daarnaast zijn er aan het einde van dit artikel enkele 3D-draadprinters beschikbaar.
afbeelding
△ Ultrafuse-draad van Forward AM en metalen onderdelen geprint op BCN3D-machine
Wat is draad?
afbeelding
△Ultrafuse-draad gebruiken om metalen onderdelen te printen op de Forge{{1}D-printer van Raise3D
Het metaalfilament dat voor het printen wordt gebruikt, bestaat uit een plastic basis waarin metaaldeeltjes gelijkmatig zijn gegoten, een composietfilament dat sterke, chemisch bestendige metalen onderdelen produceert met een hoog gehalte aan vaste stoffen (98 procent plus). In tegenstelling tot andere soorten filament, vereist metaalfilament na het printen ook twee tot drie stappen van nabewerking, waarbij het polymeer uit de print wordt verwijderd in een chemisch oplosmiddel en de print vervolgens in een sinteroven wordt geplaatst, waar het wordt gecondenseerd tot een metalen onderdeel .
Houd er rekening mee dat we het hier niet over draad hebben, alleen over draad met metallic kleuren of decoratieve metalen. Verwar deze draden niet met die voor decoratieve doeleinden. Metaaldraad wordt simpelweg "aluminium" of "koper" genoemd, afhankelijk van de kleur, en sommige worden verkocht als PLA plus metaal, dat slechts 5 tot 40 procent metaalpoeder bevat. Sommige decoratieve draden, zoals Formfutura's MetalFil Classic Copper en ProtoPasta's met ijzer gevulde PLA, bevatten een hoog percentage metaalpoeder (tot 80 procent), maar alleen om het uiterlijk van metaal te simuleren. Deze vereisen geen enkele vorm van nabewerking om plastic te verwijderen, maar kunnen worden geborsteld, geschuurd of gepolijst om eruit te zien en aan te voelen als metaal.
afbeelding
△ Metalen onderdelen 3D printen met behulp van Anycubic's draad en 3D-printer
Ontwerpen, oriëntaties, wanddikten en ondersteunende structuren van onderdelen met behulp van metalen filamenten zijn anders dan elk ander filament. Volg bij het printen op machines zoals de Ender 3 of Anet A8 de ontwerprichtlijnen van de fabrikant van het filament en de printer. Met de ideale snij- en printerinstellingen op uw machine kunt u vanaf het begin het meeste uit uw materiaal halen zonder te hoeven experimenteren met bedtemperaturen en extrusiesnelheden, waardoor filamentverspilling wordt verminderd. Een handvol FDM-printerfabrikanten (Makerbot, UltiMaker, Raise3D, Zortrax en BCN3D) hebben bijvoorbeeld gecertificeerde draad van het merk Ultrafuse voor gebruik in hun printers en hebben samengewerkt met Ultrafuse-fabrikant BASF Forward AM om in de loop van de tijd een ideale printerconfiguratie te ontwikkelen. Maar als de fabrikant draadafdrukken niet heeft getest of gecertificeerd, kunnen gebruikers afdrukfouten ervaren. Gewoonlijk begint draad bij $ 150 voor 500 gram.
afbeelding
△Onderdelen die zijn geprint met Nanoe's Zetamix 316L roestvrij staal hebben ongeveer 80 procent dichte metalen onderdelen
Het vinden van de juiste printsnelheid kan een uitdaging zijn als de printerfabrikant er geen aanbiedt. De afdruksnelheden van metaalfilamenten zijn relatief laag en moeten worden aangepast aan het ontwerp van de machine en het onderdeel. Begin over het algemeen met afdrukken met 30 mm/s of 40 mm/s, dezelfde snelheid die wordt gebruikt om nylon af te drukken.
afbeelding
△De stappen van draad 3D printen,
metalen onderdelen krimpen
Merk op dat het onderdeel tijdens de nabewerking krimpt (van 18 procent tot 25 procent van het oorspronkelijke volume, afhankelijk van het ontwerp en het merk filament) wanneer het plastic materiaal eruit wordt verwijderd en het resterende metaal wordt samengedrukt. Dit is geen geringe uitdaging bij het printen van functionele onderdelen waarbij maatnauwkeurigheid een prioriteit is. De krimpcoëfficiënt van hetzelfde draadmateriaal is echter consistent, dus het oorspronkelijke CAD-model kan correct worden geschaald volgens de krimpverhouding en de snijsoftware kan dit automatisch voor u berekenen.
Forward AM's Ultrafuse heeft een krimp van 16-17 procent in de XY-as en een krimp van 19-20 procent in de Z-as. Als u draad van het merk Filamet van The Virtual Foundry gebruikt, kunt u plannen om uw afdrukken met ongeveer 5 procent te verkleinen voor koper en brons en met 10 procent voor staal met behulp van het door het bedrijf gepubliceerde debind-/sinterproces. Over het algemeen is het normale inkrimpingspercentage 7-10 procent, aldus het bedrijf. Het laatste onderdeel heeft een dichtheid van 80-85 procent, maar het onderdeel kan langer worden gesinterd, wat meer krimp en een hogere dichtheid betekent.
De onderstaande printerfabrikanten bieden debindings- en sintereenheden als pakket aan, en ze bieden workflowsoftware die ervoor zorgt dat uw onderdelen voldoen aan de ontwerprichtlijnen en alle afdruk- en sinterinstellingen optimaliseren. Voor filamenten die de debindingsfase overslaan, zoals Virtual Foundry en Nanovia, moet de groene body tijdens de thermische debindingsfase worden ingebed in aluminiumoxidepoeder, een ander materiaal om aan te schaffen, maar minder duur dan de debindingseenheid.
afbeelding
△Roestvrijstalen onderdeel geprint op UltiMaker S5 met behulp van Ultrafuse-draadkit
draad ontwerp
Ten eerste moet volgens de richtlijnen voor het printen van draad die zijn ontwikkeld door MakerBot (nu onderdeel van UltiMaker), de beeldverhouding van het model onder 3:1 worden gehouden en de beeldverhouding van de muur onder 6:1 om te voorkomen dat er wordt afgedrukt tijdens het losmaken en sinteren. ingestort of vervormd. Druk volgens MakerBot ook onderdelen zo plat mogelijk af en voeg zoveel mogelijk ondersteuningen toe om de overlevingskansen van onderdelen tijdens het ontbinden en sinteren te verbeteren. Het instorten en kromtrekken van onderdelen kan aanzienlijk worden verminderd door strategisch gebruik van positionering van onderdelen en ondersteuningsstructuren tijdens de print- en nabewerkingsfasen.
afbeelding
△Markforged Sinter-2 is een oven die is ontworpen voor de productie van middelgrote series en grote geprinte onderdelen
nabewerking nodig
3D-printdraad produceert geen sterke of bruikbare metalen onderdelen direct vanaf het printbed. In feite wordt de eerste afdruk een bisque genoemd en op dit punt is het onderdeel erg bros en heeft het geen metalen kenmerken, dus nabewerking is noodzakelijk. Na het printen ondergaat de groene body debinding, een proces waarbij hitte of oplosmiddelen worden gebruikt om plastic of hechtende componenten op te lossen. Deze stap creëert openingskanalen door het hele onderdeel. (Er zijn uitzonderingen, draad van het merk Filamet vereist geen chemische ontvetting, maar gebruikt de hitte van een oven om het plastic bindmiddel te verwijderen. 3D-printerfabrikanten Desktop Metal en Rapidia (die metaalpasta gebruiken in plaats van filament) hebben ook een 3D-printer die overslaat de ontvettingsstap Printer om tweestapsproces te sinteren.)
Het ontvette onderdeel wordt vervolgens gesinterd in een oven, die het onderdeel gelijkmatig verwarmt tot net onder het smeltpunt, waarbij eventueel achtergebleven bindmiddel wordt verwijderd en de metaaldeeltjes smelten om een dicht onderdeel te vormen. De meeste draadmaterialen kunnen worden gesinterd in gewone ovenhardware, zolang het de sintertemperatuur maar een paar uur kan handhaven.
afbeelding
△ On-demand 3D-printbedrijf Fastparts zal ook uw metalen onderdelen ontvetten en sinteren voordat het product naar de klant wordt verzonden
Ontbinden en sinteren uitbesteed
Er zijn al verschillende fabrikanten op de markt die een set machines aanbieden, waaronder printers, was- of ontbindmachines en sinterovens, die het hele proces in huis kunnen uitvoeren en met één stuk software het proces kunnen coördineren of automatiseren. Het is niet nodig om een ontbindingsmachine of een sinteroven te bezitten om 3D-geprinte metalen onderdelen te maken. Gebruikers kunnen onderdelen opsturen voor professionele nabewerking. Twee merken, Metal Ultrafuse en The Virtual Foundry, bieden aanbevolen services van derden die uw metalen onderdelen voltooien en terugsturen. Meer aanbieders van on-demand 3D-printen bieden deze service ook aan. In Europa kunt u, zolang u roestvrij staaldraad van het merk Ultrafuse gebruikt, het onderdeel samen met het STL-bestand naar Fastparts sturen voor ontbinden en sinteren. In de VS kun je voor je Ultrafuse-onderdelen terecht bij Matterhackers.
Mechanische eigenschappen van metalen onderdelen gemaakt van draad
afbeelding
△ Groen RVS 3D geprint onderdeel (links), daarna gesinterd, tussen- en uiteindelijk gepolijst
Metaalfilamenten zijn sterker dan bijna alle kunststoffen die worden gebruikt bij standaard desktop FDM 3D-printen, en het laatste onderdeel heeft metaalachtige eigenschappen. Typische toepassingen zijn onder meer metalen mondstukken, tandwielen, prototypes van medische hulpmiddelen en kleppen. Houd er rekening mee dat onderdelen van draad over het algemeen niet zijn ontworpen om zeer hoge spanningen te weerstaan. Hoewel 3D-printen met draad mogelijk niet geschikt is voor toepassingen met strikte eisen, is het uiterst economisch om dichte metalen niet-kritische onderdelen op FDM-machines te produceren.
Eigenschappen van draad 3D-geprinte onderdelen
Onderzoek door Forward AM heeft aangetoond dat metalen onderdelen die zijn geproduceerd met behulp van Ultrafuse 316l roestvrij staaldraad, wanneer correct 3D-geprint, een treksterkte hebben van 561 MPa in de XY (planaire) richting en 521 MPa in de ZX (verticale) richting, terwijl hetzelfde onderdeel vervaardigd met behulp van metaalspuitgieten had een treksterkte van 540 MPa in beide richtingen. De vloeigrens, of spanning die overeenkomt met het punt waarop het materiaal begint te vervormen, was significant hoger voor de 3D-geprinte onderdelen (251 MPa voor XY en 234 MPa voor ZX) dan voor de gegoten onderdelen (180 MPa).
Uit een recent onderzoek is gebleken dat wanneer de laagrichting evenwijdig is aan de rekrichting, de sterkte van het onderdeel veel lager is dan wanneer de laagrichting loodrecht staat op de rekrichting. Het onderzoek werd niet uitgevoerd met Ultrafuse of Filamet, maar met een 60 procent metaal en 40 procent plastic bindmiddel dat voor het experiment was gemaakt. De technische gegevens van Ultrafuse laten vergelijkbare XY- en YZ-sterktewaarden zien.
Het ontwerp van 3D-geprinte componenten en afdrukoriëntatie spelen een cruciale rol. Om het risico op mechanische instabiliteit te verminderen, raadt Forward AM aan om voorafgaand aan het afdrukken een "Dress Stability Simulation" uit te voeren, volgens hun online gids. Dit geeft een schatting van interne spanningen om de structurele integriteit van het onderdeel tijdens het losmaken te beoordelen, en biedt ook visuele richtlijnen over welke structurele kenmerken gevaar lopen. Deze sintersimulatie wordt aangeboden als service via de virtuele engineeringservices van Forward AM. Met behulp van dergelijke tools kunnen gebruikers bepalen of draadafdrukken het beste voor u is.
Draad van hoge kwaliteit
afbeelding
△Ultrafuse 316L-filament heeft een mondstuk nodig dat even slijtvast is als staal of robijn
Ultrafuse van Forward AM
BASF Ultrafuse 316L roestvrij staal: $ 500 per spoel van 3 kg
BASF Ultrafuse 17-4 PH roestvrij staal: $ 350 per spoel van 3 kg
Het moederbedrijf van Forward AM, BASF, is een van 's werelds grootste chemische bedrijven. Hun met metaal doordrenkte filament heet Ultrafuse en is gemaakt van 316L roestvrij staal en 17-4 PH roestvrij staal. Beide filamenten bevatten 80 procent metaalpoeder en een gepatenteerd bindmiddel op polymeerbasis. Ultrafuse 17-4 PH, ook bekend als Type 630, is een chroom-koper gehard roestvrij staal dat magnetisch is en een goede mechanische en corrosiebestendigheid behoudt tot 315 graden. De Ultrafuse 316L ondersteunt een breed scala aan toepassingen, waaronder gereedschappen, mallen en armaturen, productie van kleine volumes, functionele onderdelen en prototypen. De draad is niet goedkoop en kost ongeveer $ 129 per kilo, de Ultrafuse 316L kost ongeveer $ 465 voor een spoel van 3 kg en $ 349 voor de Ultrafuse 17-4 PH, ook verkrijgbaar in spoelen van 1 kg.
Hoewel dit filament veel duurder is dan standaard polymeer 3D-printfilamenten, is het goedkoper dan veel met koolstofvezel versterkte PA-filamenten en verlaagt het aanzienlijk de productiekosten van kleine tot middelgrote metalen onderdelen. Afhankelijk van het ontwerp en de grootte van het onderdeel, kan het goedkoper zijn dan elke andere metalen AM-techniek. Printen met de Ultrafuse 316L is 1,4 tot 2 keer goedkoper dan printen met de meeste metaalpoeders op industriële metaalprinters.
●Diameter: 1,75 mm, 2,85 mm
●Spoelmaat: 1 kg, 3 kg
●Materiaalsamenstelling: 80 procent 316L roestvrij staal; 17-4 PH roestvrij staal met 20 procent thermoplastische lijm
●Temperatuur mondstuk: 220-245 graden
●Bedtemperatuur: 90-100 graden
●Koelen: niet vereist
●Afdruksnelheid: 30-40 mm/s
Bodemplaat: glazen bed met lijmstaven
Mondstuk: elk slijtvast mondstuk (staal, robijn, enz.)
●Gesinterde dichtheid: 7,85 kg/m 3 (Ultrafuse 316L); 7,6 kg/m 3 (Ultrafuse 17-4 PH)
● Gemiddelde krimp: X & Y 16 procent, Z 20 procent
●Aanbevolen initiële schaalfactoren: X & Y 120 procent, Z 125 procent
●Technisch gegevensblad: Ultrafuse 316L, Ultrafuse 17-4 PH
afbeelding
△Filament voor FDM-afdrukken van The Virtual Foundry
Sublimatie 3D UPRISE 3D UPFM-316
L
UPFM-316L roestvrij staal: 700 yuan (RMB) per 750 g/rol
afbeelding
△UPFM-316L roestvrijstalen draad
Shenghua 3D is de pionier en leider van China's indirecte 3D-printtechnologie voor metaal en keramiek. Heeft zich ingezet voor de promotie en toepassing van indirecte 3D-printtechnologie van metaal/keramiek, het leveren van 3D-printers van metaal/keramiek, de ontwikkeling van 3D-printmateriaal van metaal/keramiek, het ontvetten, sinteren van nabewerkingsapparatuur en -technologie, kwaliteitsinspectie voor printdiensten voor verschillende industrieën in binnen- en buitenland Een complete set indirecte 3D-printoplossingen voor de procesketen.
Om het toepassingsgebied van metalen materialen uit te breiden en de industriële productiekosten te verlagen. Uitgaande van het materiële aspect heeft Shenghua 3D hoogwaardige metaaldraden ontwikkeld, die geschikt zijn voor gewone FDM 3D-printapparatuur. UPFM-316L roestvrij staaldraad is een mengsel van roestvrij staalpoeder en polymeer, hetzelfde als standaard thermoplastische draad, en de draaddiameter is 1,75 mm. Metalen producten worden vervaardigd met behulp van een indirect 3D-printproces. Het polymeer in het filament fungeert als bindmiddel tijdens het printproces en het bedrukte deel wordt een groen lichaam genoemd. De belangrijkste polymeercomponent wordt verwijderd in een katalytisch ontbindingsproces en de rest bestaat uit zuivere metaaldeeltjes en achtergebleven bindmiddel, die vervolgens worden gesinterd bij een temperatuur iets onder het smeltpunt van het metaal om de uiteindelijke dichte metaalcomponent te vormen.
UPFM-316L roestvrijstalen draad heeft een uitstekende kwaliteit en een hoog metaalgehalte, waardoor het risico op defecten effectief wordt verkleind en het slagingspercentage van onderdelen wordt verbeterd. Het materiaal heeft een sterke corrosieweerstand en hoge ductiliteit en kan op grote schaal worden gebruikt in industriële producten, ruimtevaart, medische apparatuur en andere gebieden, en heeft de voordelen van lage inputkosten en een breed toepassingsbereik. En het drukproces is rookvrij, geurvrij, niet giftig en onschadelijk. De kosten van 3D-metaalprinten op basis van het FDM-proces bedragen slechts minder dan 10 procent van het traditionele 3D-metaalprintproces, wat zeer aantrekkelijk is voor wetenschappelijke onderzoeksinstellingen en algemene industrieën. Dit materiaal kan metaal 3D-printen helpen om snel fusietoepassingen te realiseren, en ook additieve productie van metaal betaalbaarder en toegankelijker maken, wat een sterke ondersteuning vormt voor de popularisering van de additieve productie-industrie.
afbeelding
△UPFM-316L parameters en eigenschappen van roestvrij staaldraad
afbeelding
△UPFM-316L staaldraad van roestvrij staal
Filamet van The Virtual Foundry
●De Virtual Foundry 316L roestvrij staal: $ 700 per 3 kg
●De virtuele gieterij 17-4 PH roestvrij staal: $ 900 per 3 kg
De in de VS gevestigde materiaalfabrikant The Virtual Foundry is gespecialiseerd in draad en biedt negen filamenten, waaronder 316L roestvrij staal, Inconel 718-34 F-staal, titanium, koper, aluminium en, nieuw voor 2023, H13 gereedschapsstaal. De 316L roestvrij staaldraad van het bedrijf bestaat voor ongeveer 85 procent uit metaal en kan in elke FDM-printer worden gebruikt, maar vereist wel wat extra apparatuur. Om bijvoorbeeld te printen met de 316L van het bedrijf, heb je een FilaWarmer nodig om het filament op te warmen.
Filamet kan printen met iets lagere nozzletemperaturen ({{0}} graden) en veel lagere bedtemperaturen (40-50 graden). Een ander ding om te overwegen is dat het filament van de TVF een 0.6 mm roestvrijstalen mondstuk vereist, terwijl u de meer standaard mondstuk met een diameter van 0,4 mm voor de Ultrafuse kunt gebruiken. Vanwege het hoge metaalgehalte van Filamet breekt het gemakkelijker dan standaard PLA. TVF raadt aan om de spoel direct boven de printer te hangen voor een extrusie-opstelling met directe aandrijving, of er dichtbij of eronder voor een Bowden-opstelling.
Per kilogram kost 319L roestvrij staal $ 273, koper $ 121 en titanium $ 832. TVF biedt printerconfiguratiebestanden die u kunt uploaden naar de slicer-software als uitgangspunt voor het experimenteren met materiaal. Voor nabewerking hebben TVF-materialen slechts één stap nodig, namelijk verhitten in een oven. Voor klanten zonder sinterapparatuur werkt TVF samen met Sapphire 3D, een metalen 3D-printservice uit Chicago, om prints te verwerken voor ongeveer $ 50 per klein onderdeel.
●Diameter: 1,75 mm, 2,85 mm, korrel
●Spoelmaat: 500 g, 1 kg
●Materiaalsamenstelling: 80 procent 316L roestvrij staal of 17-4 PH roestvrij staal plus 20 procent plastic polymeer
●Temperatuur mondstuk: 205-235 graden
●Bedtemperatuur: 40-50 graden
●Koelen: niet vereist
●Afdruksnelheid: 30 mm/s start
Bouwplaat: elk materiaal, maar met een laag tussen de print en het bed (bijv. blauwe verftape of lijmstift)
●Spuitmond: 0,6 mm of groter, standaard roestvrij staal
afbeelding
△Onderdelen gemaakt van 316L roestvrij staaldraad geherformuleerd door Nanoe
Zetamix van Nanoe
Zetamix in Nanoe 316L roestvrij staal: $ 1.500 per 3 kg
Zetamix in Nanoe H13-staal: $ 1.500 per 3 kg
De Franse materiaalfabrikant Nanoe levert 316L roestvrij staaldraad en H13 gereedschapsstaaldraad, het bindmiddel van de twee filamenten is ongeveer 52 procent tot 55 procent metaal, dus ze kunnen printen bij een veel lagere nozzle-temperatuur dan andere merken, je kunt Final parts krijgen met een dichtheid van 90 procent tot 91 procent kan een krimp van 16 procent tot 21,3 procent verwachten. Wereldwijde distributeurs bieden 500 gram 319L roestvrij staal en H13-gereedschapsdraad aan voor iets minder dan $ 300 per kilo.
●Diameter: 1,75 mm, 2,85 mm
●Spoelmaat: 500 g, 1 kg
●Materiaalsamenstelling: 55 procent 316L roestvrij staal of 52 procent H13-staal
●Nozzle-temperatuur: 180 graden
●Bedtemperatuur: 30 graden
●Koelen: niet vereist
●Afdruksnelheid: 15 tot 50 mm/sec, afhankelijk van de vorm van het onderdeel
●Spuitmond: 0,6 mm of groter, standaard roestvrij staal
●Aanbevolen initiële schaalfactoren: X & Y 120 procent, Z 125 procent
●Technische fiche: 316L, H13
afbeelding
△Roestvrij staaldraad van Nanovia
Mt 316L van Nanovia
●Mt 316L roestvrij staal: $ 900 per 3 kg
De Franse materiaalfabrikant Nanovia biedt 316L roestvrij staaldraad met een laag koolstofgehalte, en de geprinte onderdelen kunnen direct worden gesinterd zonder voorafgaande chemische ontbindingsstap. Het kost ongeveer $ 150 voor 500 gram. Het Mt 316L-filament maakt het printen van dichte roestvrijstalen onderdelen mogelijk met standaard 3D-printers, die vervolgens kunnen worden gesinterd zonder chemische ontbinding. Nanovia beweert dat het resultaat na het sinteren een onderdeel van 100 procent roestvrij staal is.
●Diameter: 1,75 mm, 2,85 mm
●Spoelmaat: 500 gram
●Tuitstuktemperatuur: 170 graden – 100 graden
●Bedtemperatuur: 40 graden – 60 graden
●Afdruksnelheid: van 20 tot 40 mm/sec, afhankelijk van de vorm van het onderdeel
●Spuitmond: 0,6 mm of groter, standaard roestvrij staal
● Krimppercentage: 10 procent – 15 procent
●Technische fiche: 316L
Draad 3D-printer
Markforged Metaal X Gen2
afbeelding
△Het Markforged Metal X-systeem omvat een 3D-printer, een debindeenheid en een sinteroven
Markforged lanceerde de Metal X in 2017 en het blijft een van de favoriete 3D-printoplossingen voor metaal voor duizenden klanten over de hele wereld. De Metal X is een dual-extruder 3D-printer met een verwarmde kamer die laaghoogtes van 50 micron kan bereiken. In tegenstelling tot andere printerfabrikanten biedt Markforged zes metalen in zijn eigen assortiment, waaronder koper en Iconel. Met koper krijg je een 98 procent dicht metalen onderdeel met een rek bij breuk van 45 procent en een ultieme treksterkte van 193 MPa.
Het verwijderen van ondersteuning is een groot probleem bij 3D-printen met metaal, en Markforged biedt een relatief unieke oplossing, tussen de afdruk en de ondersteuning, beide gedrukt in metaal, is een dunne keramische lossingslaag die snel kan worden verwijderd zonder gereedschap. Gemakkelijk van de ondersteuning af te halen.
Markforged biedt de ontbindingseenheid Wash 1 en de sinteroven Sinter 2 aan, waardoor de volledige productie van metalen onderdelen in eigen huis mogelijk is. Wash-1 dompelt het groene deel onder in een speciale vloeistof die het belangrijkste bindmiddel verwijdert en het deel semi-poreus achterlaat zodat het resterende bindmiddel tijdens het sinteren kan wegbranden. Met temperaturen tot 1300 graden kan de Sinter 2-oven een breed scala aan metalen van commerciële kwaliteit sinteren van de magere staat tot volledig dichte metalen onderdelen.
Het volledig metalen 3D-printsysteem wordt aangedreven door de cloudgebaseerde Eiger-workflowsoftware van het bedrijf, waarmee gebruikers "digitale onderdelen" kunnen opslaan die op elke Metal X-printer op elke locatie kunnen worden afgedrukt. Eiger heeft ook onderdelensimulatiemogelijkheden om de prestaties van onderdelen en afdrukinstellingen te controleren voordat ze worden afgedrukt. De Metal X is te koop voor ongeveer $ 99,000, en de drie bovengenoemde eenheden kosten ongeveer $ 200,000. Materialen variëren van $ 150 tot $ 300 per spoel van 200 cc.
Markforged metaal X:
●Bouwvolume: 250 x 220 x 200 mm
●Afdrukkamer: verwarming
●Printbed: verwarmde, vacuümverzegelde printplaat, automatische bednivellering
●Minimale laaghoogte: 50 micron
Desktop Metal Studio-systeem
afbeelding
△Desktop Metal Studio System metalen 3D-printer en bijpassende sinteroven
Desktop Metal is een van de pioniers op het gebied van 3D-printen met metaaldepositie, waardoor de prijs wordt verlaagd en het gebruiksgemak van 3D-metaalprinters wordt vergroot. Het Studio-systeem, dat in 2016 debuteerde, kan onderdelen tot 98 procent dichter produceren, vergelijkbaar met gietstukken. Alle materialen van Studio Systems worden geleverd met een gegevensblad met de verwachte mechanische eigenschappen. De koperen onderdelen van Desktop Metal hebben een rek bij breuk van 37 procent en een treksterkte van 193 MPa.
Na de release van het Studio-systeem introduceerde Desktop Metal nieuwe technologie, waardoor een tweestaps "printer naar sinter" -proces werd gecreëerd dat de debindingsstap elimineert. Door gebruik te maken van een gepatenteerde materiaalformulering kunnen onderdelen rechtstreeks in de oven worden geprint zonder een oplosmiddelverwijderingsfase, wat tijd en oplosmiddelmaterialen bespaart. Als een van de pioniers van deze technologie legde Desktop Metal een deel van de basis voor andere printerfabrikanten om te volgen. De oplossing omvat een printer, eigen materialen, eigen software, een eigen sinteroven en een afneembare standaard met een keramisch interfacemateriaal tussen de ondersteunende structuur en het onderdeel, waardoor het onderdeel gemakkelijk met de hand kan worden gedemonteerd.
afbeelding
△Het studiosysteem en de ovens van Desktop Metal maken metalen onderdelen van productiekwaliteit mogelijk
Ongeveer $ 275,000 voor de Studio System 3D-printer en oven:
●Bouwvolume: 300 x 200 x 200 mm
Laaghoogte (groene toestand): 50 micron
●Verwarmd bed: 70 graden
●Maximum bouwgewicht (groene status): 6,5 kg
Raise3D Forge1
afbeelding
△MetalFuse is een reeks producten bestaande uit Forge1 metaal 3D-printer, D200-E ontvettingsmachine en S200-C sinteroven
Forge1 van Raise3D is een professionele grootformaat 3D-metaalprinter die deel uitmaakt van de MetalFuse-oplossing van het bedrijf, die bestaat uit de printer, D200-E-ontbindingseenheid en S200-C-vacuümsinteroven die 1500 graden kan bereiken . Met deze drie machines kan Raise3D een gestroomlijnde workflow bieden voor de interne productie van metalen onderdelen met behulp van software die automatisch de printkrimp berekent, zodat de uiteindelijke afmetingen na ontbinden en sinteren nauwkeurig en geschikt zijn voor gebruik. Forge1-printers beschikken over dubbele extruders, zelfnivellerende bedden, uitloopsensoren en HEPA-filters met actieve koolstof. Het MetalFuse-systeem print met BASF Forward AM Ultrafuse roestvrij staal. De dubbele extruder print met BASF's Ultrafuse-ondersteuningslaag, momenteel alleen verkrijgbaar in Europa, een aluminiumoxidemateriaal dat wordt gebruikt voor "laagisolatie". Met andere woorden, het maakt de scheidingsdrager tot de scheidingslaag tussen de drager en de print na het sinteren.
●Bouwvolume: 300 × 300 × 300 mm
● Filamentdiameter: 1,75 mm
●Laaghoogte: 100 micron
●Bedtemperatuur: 120 ºC
BCN3D Epsilon W50
afbeelding
△BCN3D Epsilon W50 Gen 2 3D-printer
Printermaker BCN3D lanceert in november 2021 een Metal Pack, dat Ultrafuse roestvrijstalen draad (316L en 17-4 PH), Magigoo-lijm, software en twee hot-ends bevat voor ongeveer $ 1.200. BCN3D biedt ook specifieke ontwerprichtlijnen en procesvereisten voor metalen onderdelen. Het Metal Pack is niet alleen beschikbaar voor de W50, maar voor de hele Epsilon-familie van 3D-printers (W50SC, Epsilon W27 en W27SC), en biedt verschillende formaten en prijspunten om aan de slag te gaan met de productie van metalen onderdelen.
Metal Pack is ontworpen voor de productie van reserveonderdelen, functionele prototypen en gereedschappen, voornamelijk voor de farmaceutische, voedingsmiddelen-, automobiel-, ruimtevaart- en productie-industrie. Onderdelen die door dit proces worden geproduceerd, gedragen zich bijna identiek aan die geproduceerd door metaalspuitgieten of CNC, en bieden een kantoorvriendelijke oplossing met meer ontwerpvrijheid.
afbeelding
△ Metalen onderdelen gemaakt met Ultrafuse roestvrij staaldraad op de BCN3D Epsilon 3D-printer kunnen worden gepolijst om de oppervlakteafwerking te verbeteren
BCN3D printen goud
