Onze nabewerkingsopties voor SAF™-technologie
Hoewel SAF™-technologie een van de nieuwste 3D-printtechnologieën op de markt en in ons portfolio is, is het ongetwijfeld al een van de meest gebruikte printprocessen voor onze klanten en partners geworden.
Daar zijn veel redenen voor. De belangrijkste hiervan zijn de uitstekende printefficiëntie dankzij de marktleidende nestdichtheid, de materiaal- en dus kostenbesparingen die worden gerealiseerd door het Big Wave™-poederbeheersysteem, en de uitzonderlijke precisie en herhaalbaarheid.
Bij veel opdrachten rijst echter de vraag hoe de nabewerking er met deze technologie uitziet. Zijn de stappen arbeidsintensiever dan bij andere poederprocessen? Kunnen dezelfde of zelfs betere resultaten worden behaald dan met andere poedergebaseerde processen?
Deze blogpost is bedoeld om deze en andere vragen te beantwoorden. We zullen eerst onze nabewerkingsprocedure bespreken en de verschillende opties die we onze partners en klanten bieden, en ten slotte de resultaten vergelijken met andere poedergebaseerde processen, met name Selective Laser Sintering (SLS).
Ons proces voor het herwerken van SAF™-componenten
Het proces voor het nabewerken van SAF™-componenten bestaat uit verschillende stappen, waarvan sommige optioneel zijn. Twee van de stappen zijn echter essentieel voor elk SAF™-onderdeel, ongeacht de geometrie en vereisten, en we zullen deze eerst bespreken.
Ontpoederen / Luchtstralen
Een groot voordeel van alle poedergebaseerde drukprocessen is dat er geen ondersteunende structuren nodig zijn, omdat het ongebruikte poeder tijdens het drukproces automatisch de functie van ondersteuning overneemt. Wanneer het onderdeel uit de printer komt, wordt het daarom ingebed in een blok poeder – en moet het onderdeel daar uiteraard weer uit worden gehaald.
Dit ontpoederen gebeurt vaak eenvoudigweg handmatig, omdat het meeste poeder niet stevig aan het onderdeel vastzit en daardoor gemakkelijk te verwijderen is. Dit werkt echter alleen voor zeer eenvoudige geometrieën. Wij daarentegen maken gebruik van een speciaal voor het ontpoederen ontworpen station, dat is uitgerust met een persluchtstraalsysteem.
Door luchtstralen wordt het poeder niet alleen sneller, gemakkelijker en met een groter diepte-effect verwijderd, maar kunnen complexe structuren ook voorzichtig worden bevrijd van overtollig poeder. Luchtstralen is vooral handig voor holtes, gaten of kanalen, omdat het poeder efficiënt uit deze structuren kan worden verwijderd.
Het hele proces van ontpoederen of luchtstralen duurt tussen de twintig en dertig minuten, afhankelijk van de grootte en geometrie van het onderdeel. Na deze tijd is het grootste deel van het onderdeel vrij van overtollig poeder, dat vervolgens wordt verwerkt in ons recyclingstation en kan worden hergebruikt voor een volgende printopdracht.
Zandstralen
In de tweede en theoretisch laatste essentiële stap ligt de focus enerzijds op het verwijderen van overtollig poeder, namelijk de laatste, vaak plakkerige resten, en anderzijds op het verbeteren van de oppervlaktekwaliteit, vooral het wegwerken van oneffenheden.
Deze stap gebeurt door middel van zandstralen. Hiervoor gebruiken we handmatig zandstralen in een speciaal voor 3D-printen ontworpen zandstraalkamer of geautomatiseerd zandstralen met behulp van de CCP-systemen van AM Efficiency.
De beslissing tussen deze twee processen hangt vooral af van de complexiteit van het onderdeel. Vooral onderdelen met bijzonder dunne structuren kunnen bij het geautomatiseerd zandstralen schade oplopen. Daarom geven wij hier altijd de voorkeur aan veiligheid.
Maar ook als het gaat om onderdelen met scherpe randen, complexe holtes, blinde gaten of diepe boringen verdient handmatig zandstralen de voorkeur, omdat we er dan zeker van zijn dat al het overtollige poeder volledig wordt verwijderd.
En last but not least moet bij het nemen van deze beslissing ook rekening worden gehouden met het aantal componenten, aangezien de geautomatiseerde optie, in tegenstelling tot handmatig zandstralen, altijd rekening houdt met dezelfde tijd, tussen 30 en 60 minuten, afhankelijk van de modus, voor zandstralen.
We combineren echter vaak beide methoden om de verbetering van de oppervlaktekwaliteit te automatiseren en vervolgens handmatig eventueel achtergebleven poeder te verwijderen. We kunnen een breed scala aan straalmiddelen voor het gladmaken van oppervlakken aanbieden om precies aan de eisen van onze klanten te voldoen.
Nu zijn de componenten volledig vrij van overtollig poeder en hebben ze een uniform oppervlak. Hiermee zijn de verplichte nabewerkingsstappen afgerond, hoewel één eigenschap in veel gevallen nog steeds wordt gewijzigd, namelijk de kleur.
Kleuring
SAF™-componenten zijn van begin af aan grijs van kleur. Dit komt omdat alleen donkerdere kleuren kunnen worden gebruikt voor het drukproces. Dit kleurenschema vormt geen probleem voor functionele prototypes, maar als het om eindgebruikersproducten gaat, zijn meestal andere kleuren dan puur grijs gewenst.
Het belangrijkste voordeel van de grijze basiskleur is echter dat deze op verschillende manieren kan worden geverfd. Zowel lichtere als donkerdere kleuren zijn mogelijk, waarbij vooral donkere kleuren, zoals zwart, bijzonder goed tot hun recht komen op SAF™-componenten.
De verschillende kleuropties in ons portfolio zijn veel te divers om hier op te noemen. De specifieke beslissing hangt wederom af van de complexiteit en de vereiste oppervlakteafwerking.
Vanwege het sterk aangepaste karakter van dit proces is het vrijwel onmogelijk om de in het algemeen benodigde tijd te bepalen. Afhankelijk van de complexiteit, de grootte, het gebruikte proces en de gewenste kleur kan het proces vijf minuten of meerdere uren duren.
Chemisch gladmaken
Als klanten SAF™-componenten met een uitzonderlijk gladde oppervlakteafwerking nodig hebben, is chemisch gladmaken altijd onze voorkeursmethode.
Tijdens dit proces komt het onderdeel in contact met een verdampt oplosmiddel dat speciaal is samengesteld voor PA, in ons geval in een geautomatiseerd systeem van AMT. Dit verdampte oplosmiddel verzacht het oppervlak van het onderdeel, waardoor de lagen nauwer met elkaar versmelten en eventuele oneffenheden worden geëlimineerd.
Deze tijdelijke verzachting van het oppervlak heeft ook als positief neveneffect dat het oppervlak na het proces wat sterker en samenhangender wordt, waardoor de algehele sterkte van het onderdeel toeneemt. Bovendien verhoogt het afdichten van kleine poriën aan het oppervlak de waterdichtheid van het onderdeel en wordt de kleur iets donkerder.
Het chemische gladmaakproces duurt tussen de 15 en 30 minuten per batch. Het eindresultaat is een zeer glad, glanzend oppervlak. De complexiteit van de componenten is bij dit proces geen probleem, omdat de stoom ook in holtes of delicate structuren kan doordringen.
Vibratory Smoothing
Trommelslijpen wordt ook gebruikt om een gladder oppervlak te verkrijgen, maar is vooral geschikt voor kleinere componenten. Bij dit proces worden de componenten samen met een schuurmiddel en een vloeistof, meestal water, in een roterende trommel geplaatst. De schuurmiddelen kunnen individueel worden geselecteerd, afhankelijk van de gewenste oppervlakteafwerking.
De rotatie van de trommel zorgt ervoor dat de componenten tegen elkaar en tegen het schuurmiddel schuren, waardoor ruwe randen, oxidelagen en eventuele oneffenheden langzaam en gelijkmatig worden verwijderd. Het proces simuleert bijvoorbeeld de natuurlijke erosie van stenen, maar dan in een veel snellere vorm.
Afhankelijk van de gewenste oppervlakteafwerking kan dit proces ook in meerdere fasen plaatsvinden, waarbij bij elke fase de schuurmiddelen worden vervangen. De duur van dit proces is doorgaans beperkt tot enkele uren, hoewel een hoogwaardige afwerking vanwege het toegenomen aantal fasen enkele dagen kan duren.
In tegenstelling tot het chemisch gladmaken geeft dit proces de componenten niet alleen een zeer glad en ontbraamd oppervlak, maar ook een matte of satijnen afwerking. Met voldoende processtappen kan echter ook een hoogglanspolijsting worden bereikt. Trommelslijpen is bijzonder geschikt voor kleine, robuuste onderdelen in grote hoeveelheden.
Inzetstukken met schroefdraad
Precies passende inzetstukken met schroefdraad zijn essentieel in een breed scala van industrieën om ervoor te zorgen dat componenten snel kunnen worden gemonteerd en gedemonteerd. Terwijl grotere schroefdraadgaten, M8 en hoger, eenvoudig in het digitale model kunnen worden geïntegreerd om direct te worden afgedrukt, zijn zeer kleine afgedrukte schroefdraadgaten vaak niet in staat permanent sterke krachten te weerstaan.
Omdat er echter veel vraag is naar kleine schroefdraadgaten, vertrouwen we voor onze productie op een geautomatiseerde oplossing om de juiste schroefdraad te vervaardigen en tegelijkertijd in te voegen.
In dit proces wordt een verwarmingselement gebruikt om de schroefdraad op een temperatuur te brengen waarbij het onderdeel smelt wanneer het in contact komt met de schroefdraad. Hierdoor kan de draad nauwkeurig worden ingebracht en door de thermoplastische eigenschappen van het materiaal stolt deze rond de wisselplaat, waardoor een sterke verbinding ontstaat.
Door dit proces te automatiseren, kan het per onderdeel gemiddeld in minder dan een minuut worden voltooid. Bij grotere schroefdraadinzetstukken en de daarmee gepaard gaande druk van de schroefdraadgaten kan dit proces voor elk onderdeel zelfs binnen enkele seconden worden voltooid.
Verschillen met andere op poeder gebaseerde processen
Nu we de belangrijkste essentiële en optionele nabewerkingsstappen voor SAF™-componenten hebben uitgelegd, zullen we nu kijken naar de verschillen met andere op poeder gebaseerde processen, waarbij ik specifiek zal verwijzen naar het meest wijdverspreide proces, selectief lasersinteren (SLS).
Eerst en vooral: de verplichte processtappen zijn voor beide methoden identiek. De optionele stappen die bij SAF™-afdrukken worden gebruikt, kunnen ook worden gebruikt bij SLS-afdrukken. Niettemin is er een grote kloof tussen de nabewerkingsstappen voor de twee printtechnologieën, en deze houden specifiek verband met de onderdeeleigenschappen die worden bereikt door SAF™-printen.
Als het gaat om poedergebaseerde printprocessen, biedt SAF™ de beste oppervlakteafwerkingen, de kleinste toleranties en een uitstekende onderdeeldichtheid. In het bijzonder zijn deze eigenschappen ongetwijfeld superieur aan die van selectief lasersinteren en bieden ze enorme voordelen, niet alleen in termen van gebruik, maar ook in termen van nabewerking.
Afhankelijk van de toepassing kunnen onderdelen die met SAF™ zijn geprint bijvoorbeeld eenvoudigweg bepaalde optionele nabewerkingsstappen overslaan, omdat de oppervlaktekwaliteit bijvoorbeeld al ruim voldoende is, terwijl met SLS geprinte onderdelen nog steeds nabewerkt zouden moeten worden.
En zelfs als bepaalde nabewerkingsstappen dat misschien niet zijn. volledig vermijdbaar, maar dankzij de verbeterde eigenschappen kunnen ze veel sneller worden uitgevoerd. Vooral als het gaat om de stappen van het ontpoederen en zandstralen kan er enorm veel tijd worden bespaard omdat het poeder minder sterk hecht aan het gladdere oppervlak. Stappen zoals chemisch gladmaken en tonafwerking profiteren ook van het verbeterde initiële oppervlak.
De nabewerkingsprocedure profiteert ook van de verhoogde procesbetrouwbaarheid van het SAF™-drukproces. Dit verhoogt het succespercentage, de uniformiteit van de component en de reproduceerbaarheid, wat op zijn beurt de nabewerkingsprocedure stroomlijnt.
Last but not least heeft het gebruik van het SAF™-proces ook impact op de kosten die gepaard gaan met nabewerking. De verminderde hoeveelheid werk die betrokken is bij de nabewerking, vooral in combinatie met een betere poederterugwinning en een grotere procesbetrouwbaarheid, kan de kosten per component gemiddeld verlagen. Deze kosten kunnen enorm oplopen, vooral als het om serieproductie gaat.
Maar hoe zit het met de resultaten? Uiteindelijk lijdt het geen twijfel dat SLS ook kan worden gebruikt om uitstekende componenten te produceren. Als het echter om topprestaties gaat, is SAF™ de juiste keuze voor de overgrote meerderheid van onze projectpartners, omdat het betere resultaten kan opleveren in minder tijd en met uitzonderlijke duurzaamheid.
Zoals in het begin vermeld, heeft SAF™ zich nu gevestigd als het voorkeurspoederproces voor onze projectpartners en klanten. Naast de uitstekende resultaten is dit ook te danken aan de tijdsbesparing in vergelijking met andere poederprocessen, die onvermijdelijk verband houdt met de nabewerking.
Als u wilt profiteren van de vele voordelen van SAF™-onderdelen zonder een grote investering te doen, dan is PartsToGo de perfecte partner voor u. We printen uw onderdelen met een speciaal opgeleid team en een breed scala aan verschillende afwerkingsopties om aan uw exacte eisen te voldoen.
Voor diepgaand advies over SAF™-onderdelen klikt u eenvoudig hier. Als u al een digitaal model heeft en onderdelen direct wilt bestellen, kunt u dat hier doen.
Bedankt voor het lezen – en tot ziens in de volgende blogpost!
Klaar om uw productie te transformeren?
Upload uw CAD-bestanden en ontvang direct een prijs, ondersteund door Europa’s toonaangevende dienstverlener in additieve manufacturing.
- 1-4 dagen
- productietijd
- 98%
- tijdige levering
- 200+
- beschikbare materialen