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-metaalprinten aangeduid, ook het begrip lasersinteren of lasersmelten is in de branche gebruikelijk. De methode is optimaal geschikt voor de serieproductie van onderdelen met een complexe geometrie met filigrane binnenkanalen en holle ruimten, die met conventionele methoden zoals draaien of frezen niet of minder 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 flexibele of draaibare structuren –  maken.

Contourvolgende koeling

Met LMF kunt u componenten met een contourvolgende koeling maken. Deze voeren de warmte direct daar af waar deze ontstaat.

Rasterstructuren

Additive manufacturing maakt de productie van filigrane structuren in een complexe volgorde mogelijk.

Design voor additive manufacturing

Vrijheid in design: Bij 3D-metaalprinten bepaalt de constructie de fabricage van de component – anders dan bij conventionele productiemethoden.

Productiviteit

Bij 3D-metaalprinten ontstaan zo goed als geen insteltijden. Dankzij de multilaser-optie en de automatiseringscomponenten kunt u de efficiëntie van uw productie nog verder verhogen.

Efficiency

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. Tijdens de voorbereiding van de gegevens worden de ontwerpgegevens omgezet in een bouwtaakbestand dat de machine kan lezen. Daarbij worden de componenten gepositioneerd op een substraatplaat en worden er eventueel steunstructuren aangebracht. Voor het printproces worden de  componenten in afzonderlijke lagen gesneden (“slicen”) en de bijbehorende laserbanen bepaald (“hatchen”). De laagsgewijze opbouw van het werkstuk vindt uiteindelijk plaats in de proceskamer onder beschermend gas op een substraatplaat. In de kamer bevinden zich voorraad-, opbouw- en overloopcilinders op een as naast elkaar. De coater schuift het poeder van de voorraad- naar de opbouwcilinder (1). Vervolgens smelt de laser de eerste poederlaag met de daaronder liggende laag (2) conform de contour van het onderdeel. In de volgende stap zakt de opbouwcilinder één laag  (3). De component wordt zogezegd in een poederbed opgebouwd. 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 wordt eventueel het werkstuk nabewerkt.

De functionaliteit van Laser Metal Fusion (lasersinteren) uitgelegd aan de hand van een functionele schets.

Het werkingsprincipe van 3D-metaalprinten kort uitgelegd.


"Wir haben uns für die TruPrint Anlagen entschieden, weil sie eine komplette Durchgängigkeit haben, was die Peripherie vor und nach dem Prozess angeht und auch die integrierten Monitoringlösungen in den Anlagen."

Christoph Hauck
Geschäftsführer Toolcraft

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.

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 met geoptimaliseerd design en topologie 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.

Component uit het R&D-bereik

Bij de ontwikkeling van toepassingen en parameters wordt de afgebeelde bouwtaak gebruikt. Daarbij worden de lange staven na het scheiden van de substraatplaat verwerkt tot proefstaven. Hiermee kan de sterkte en vervormbaarheid van de component worden getest. Na het scheiden en slijpen worden de andere vierkante componenten onder een microscoop onderzocht op eventuele kleine foutjes. In beide gevallen gaat het om de kwaliteitscontrole van de componenten.

- / -

Welke producten zijn geschikt voor Laser Metal Fusion?

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.