Voor de beschikbaarstelling en functionaliteit van deze website maken wij gebruik van cookies. Klik hier als wij ook cookies voor andere doeleinden mogen gebruiken. Informatie over het deactiveren van cookies en gegevensbescherming

Laser Metal Fusion – voordelen, werkingsprincipe en toepassingen van de additieve technologie

Laser Metal Fusion (LMF) – in het Nederlands "op poederbed gebaseerd lasersmelten" – is een additive manufacturing-methode waarbij een werkstuk stap voor stap in een poederbed wordt opgebouwd. Hiertoe smelt een laser het metaalpoeder precies op die plekken om naar materiaallagen die zijn aangegeven in de CAD-constructiegegevens van de component. Daarom wordt de methode vaak met metaal-3D-printen of 3D-printen van metaal aangeduid, ook het begrip lasersinteren is in de branche gebruikelijk. De methode is optimaal geschikt voor serieproductie van onderdelen met een complexe geometrie met filigrane binnenkanalen en holle ruimten, die met conventionele methoden zoals draaien of slijpen niet of weinig effectief gemaakt kunnen worden. Door het industriële 3D-printen ontstaan componenten met een grote stabiliteit en tegelijkertijd een laag gewicht – bijzonder voordelig voor de bouw van lichte onderdelen of op maat gemaakte implantaten en protheses. Tevens is Laser Metal Fusion een duurzame productiemethode, omdat vergeleken met verwijderende methoden geen spanen en daardoor weinig overtollig materiaal ontstaat. Met een ervaring van bijna twee decennia met de additieve technologie biedt TRUMPF industrierijpe totaalpakketten aan voor de poederbedmethode – bestaande uit machines, diensten en digitalisering uit één hand. Van onderdelenidentificatie tot voltooide producten en verder – we dekken de volledige procesketen voor u af.

Integratie van functies

Met LMF kunnen gebruikers van 3D-CAD-modellen direct werkende componenten – bijvoorbeeld met geïntegreerde koelkanalen -  maken.

Contourvolgende koeling

Met LMF kunt u componenten met een contourvolgende koeling maken. Deze voeren de warmte die bij het productieproces optreedt, direct daar af waar deze ontstaat.

Rasterstructuren

Bij additive manufacturing zorgt vormgeving met behulp van rasterstructuren voor een duidelijk snellere productie van componenten.

Design-driven manufacturing

Bij 3D-metaalprinten bepalen de constructie en het design de fabricage van de component – anders dan bij conventionele productiemethoden.

Productiviteit

Bij 3D-metaalprinten ontstaan zo goed als geen insteltijden. Daardoor maakt u altijd optimaal gebruik van uw machines en verhoogt u de efficiëntie van uw productie.

Automation

Het industriële onderdelen- en poederbeheer van TRUMPF verhoogt de efficiëntie van uw productie.

Reinheid

Een gesloten poederkringloop zorgt voor een schone en veilige productieomgeving.

Het proces Laser Metal Fusion kort verklaard

Aan de basis van de Laser Metal Fusion-methode staat het virtuele 3D-model van de component als CAD-tekening. Tijdens de voorbereiding van de gegevens wordt het werkstuk in veel individuele lagen onderverdeeld ("slicen") en worden indien nodig steunstructuren aangebracht. De laagsgewijze opbouw van het werkstuk vindt uiteindelijk plaats in de proceskamer onder beschermend gas op een substraatplaat. Daarbij is het zuurstofgehalte ca. 0,1 procent. In de kamer bevinden zich voorraad-, opbouw- en overloopcilinders op een as naast elkaar. De zogenaamde coater schuift het poeder van de voorraad- naar de opbouwcilinder. Vervolgens smelt de laser de eerste poederlaag conform de contour van het onderdeel. In de volgende stap zakt de opbouwcilinder, het overtollige poeder belandt in de overloopcilinder. Deze procedure wordt net zolang herhaald tot de component volledig is gegenereerd. Om de productiviteit te verhogen, past TRUMPF in zijn systemen meerdere lasers toe die tegelijkertijd actief zijn. Dit wordt het multilaserprincipe genoemd. Het voltooide onderdeel wordt ten slotte in een uitpakstation van metaalpoeder ontdaan. Vervolgens wordt de component van de plaat gescheiden, indien aanwezig, worden de steunstructuren verwijderd en eventueel wordt het werkstuk nabewerkt.

Toepassingen en toepassingsgebieden – net zo veelzijdig als de technologie zelf

Door middel van additive manufacturing gemaakte, individuele schedelimplantaten van titanium

Schedelimplantaat

Laser Metal Fusion voldoet aan de hoge kwaliteits- en veiligheidseisen die gesteld worden aan de fabricage van medische apparatuur en implantaten. In 8,45 uur en met bijna 5000 lagen is bijvoorbeeld het afgebeelde gepersonaliseerde schedelimplantaat van titanium gemaakt.

Een lichtgewicht montagehoek gemaakt met een TruPrint 1000

Montagehoek

In de lucht- en ruimtevaart is de bouw van lichte onderdelen met gelijktijdig een goede krachtenstroom binnen het werkstuk van centraal belang. Dit zogenaamde qua topologie geoptimaliseerde design kan met een poederbedmethode eenvoudig worden gemaakt – zoals bij de afgebeelde montagehoek voor vliegtuigdeuren, die binnen 8 uur en met een kleine 2700 lagen is opgebouwd.

Generatief gemaakt hydraulisch blok met TruPrint-machines van TRUMPF

Hydraulisch blok

Het afgebeelde hydraulische blok wordt gebruikt om een regelklep met de hydraulische cilinder te koppelen. Als dit wordt gemaakt met de Laser Metal Fusion-methode, dan kan het totale volume met 80% en het drukverlies met 93% worden gereduceerd – zonder enig functieverlies. De opbouw vond plaats zonder steunstructuren en was in elf uur voltooid.

Met additive manufacturing gemaakte runner

Runner

Normaal zijn voor het maken van deze runner vijf individuele onderdelen nodig. Bij het op poederbed gebaseerde lasersmelten maakt u de complete component in één keer. De contouren volgende, complexe temperatuurregelkanalen kunnen met LMF eenvoudig worden gegenereerd. Daarnaast profiteren klanten van een verkorting van de cyclustijd evenals van thermisch stabiele productieprocessen met minimaal afval. De afgebeelde runner is binnen 70 uur gemaakt.

Asdrager

In de autobranche kunnen complexe, werkende prototypen door middel van op poederbed gebaseerd lasersmelten zonder gereedschap en snel worden opgebouwd. De opbouw van de afgebeelde asdrager heeft vijf uur geduurd.

Met de TruPrint 1000 gemaakt tandheelkundig product

Tandheelkundige plaat

Ook de tandheelkunde profiteert van de vele voordelen van additive manufacturing. Laag voor laag kunnen met biocompatibele materialen willekeurig complexe indicaties zeer nauwkeurig en in recordtijd worden opgebouwd. De afgebeelde tandprothese met tandkronen is binnen zes uur met circa 1200 lagen gemaakt.

- / -

Welke producten zijn geschikt voor Laser Metal Fusion?

Laser Metal Fusion (LMF)

Laser Metal Fusion wordt ook vaak aangeduid met 3D-metaalprinten, Powder Bed Fusion of Selective Laser Melting. De laser bouwt het werkstuk laag voor laag op vanuit een poederbed. Een CAD-model levert het bouwplan. Er is geen gereedschap nodig. Het poeder wordt op een bouwplatform aangebracht. De laserstraal smelt het poeder exact volgens de CAD-gegevens en verbindt vastgelegde punten met de daaronderliggende laag. Dit proces herhaalt de laser net zolang totdat het metalen onderdeel klaar is. Het werkstuk heeft de eigenschappen van het in poedervorm gebruikte materiaal. Er kan een groot aantal metalen in poedervorm worden gebruikt, zoals staal, aluminium of titanium.

Genereren van componenten met Laser Metal Fusion

Voordelen van poederbedgebaseerd lasersmelten

Als toevoeging op conventionele productiemethoden biedt de LMF-technologie een groot aantal voordelen. De ontwerpvrijheid is bijna grenzeloos. Zo kunnen lastige vormen en individuele componenten snel, flexibel en voordelig worden gecreëerd. LMF biedt oplossingen waar conventionele productiemethoden tegen grenzen aan lopen en maakt bovendien een rendabele productie mogelijk, zelfs al bij kleine series.

Turboradiale ventilator met TruPrint 3000 opgebouwd (LMF)

Toepassingsgebieden

De geproduceerde componenten voldoen aan de hoogste materiaaleisen voor de meest veeleisende taken. Stabiliteit en een laag gewicht maken deze methode bijzonder interessant voor lichtgewichtconstructies en bionische structuren, zoals deze bijvoorbeeld in de lucht- en ruimtevaart, automobielindustrie en medische techniek worden toegepast.

Producten

Deze onderwerpen vindt u misschien ook interessant

Contact
Verkoop
Fax +31 88 400 2444
E-mail
Service & contact

Close

Country/region and language selection

Please take note of

You have selected Netherlands. Based on your configuration, United States might be more suitable. Would you like to keep or change the selection?

Netherlands
United States

Or, select a country or a region.