Chemisch ondersteund glijslijpen levert laagste Ra waarde AM componenten
Hoewel traditioneel glijslijpen, zandstralen en chemisch ondersteund glijslijpen bij metalen AM-producten tot nagenoeg vergelijkbare oppervlaktekwaliteit leiden, zorgt chemisch ondersteund glijslijpen voor de laagste oppervlakteruwheid. Deze combinatie leidt tot de Ra waarde van 0,7 µm, de laagste waarde van alle drie de technieken. Deze combinatie vergt bovendien de kortste cyclustijd.
Een en ander blijkt uit een onderzoek uitgevoerd door de Politecnico Milano, samen met Rösler Italiana. De afdelingen chemie en werktuigbouwkunde van de Italiaanse technische universiteit hebben samen met de specialist in oppervlaktebewerking onderzoek gedaan naar de effectiviteit en efficiency van de verschillende technieken om 3D geprinte metalen onderdelen na te bewerken.
Rösler vergelijkt drie technieken voor oppervlaktefinish metalen AM componenten
Oppervlakteruwheid interne kanalen verbeteren
Ze hebben zich in dit onderzoek specifiek beziggehouden met onderdelen van een laserstraal poederbed machine (LBPBF), momenteel de gangbare techniek voor het 3D printen van gereedschapsonderdelen. Hierbij speelt met name het probleem van de interne koelkanalen, waarin poeder kan achterblijven en waarvan het ruwe oppervlak moeilijk kan worden nabewerkt. Dat kan in de toepassing aanleiding zijn voor wrijvingen, turbulentie en drukverlies. Daarom luistert de keuze van post processing technologie voor deze AM-producten kritisch.
Diameters van 3 tot 10 mm
Rösler Italiana en Politecnico Milano hebben drie technieken vergeleken met elkaar. Dat hebben ze gedaan door onderdelen met verschillende vormen en interne kanalen te printen en daarna het oppervlak te bewerken. De diameter van deze kanalen bedroeg 3, 5, 7.5 en 10 mm. Rösler noemt in een persbericht de oppervlakteruwheid die je met traditioneel; glijslijpen (trommelen) behaalt verrassend goed en consistent. Hetzelfde geldt voor stralen. De pieken in het oppervlak, die de oppervlakteruwheid veroorzaken, haal je hiermee goed weg. Beide technieken zorgen voor een vergelijkbaar ruwheidsprofiel.
Lagere ruwheid, kortere cyclustijd op M3 machine
Toch halen deze technieken het niet bij het chemisch ondersteund glijslijpen, zoals AM Solutions toepast in de M3 machine. De oppervlakteruwheid van Ra 0,7 µm is lager dan met de andere technieken bereikt kan worden. Rösler wijst er echter vooral op dat dit resultaat behaald wordt in de kortste cyclustijd. Tot slot is de ruwheid vrijwel gelijk in zowel verticale en horizontale interne kanalen. Dat laatste is een belangrijk gegeven voor AM-toepassingen zoals manifolds.
AM Solutions automatiseert M3 tot volautomatische machine
De testen zijn gedaan op de M3 machine van AM Solutions, de merknaam waaronder Rösler actief is in de additive manufacturing industrie. AM Solutions werkt momenteel aan de verdere automatisering van de M3, de machine voor chemisch ondersteund glijslijpen van AM-onderdelen. Het wil deze machine volledig automatiseren, niet alleen voor het beladen en uitladen, maar ook voor de dosering van de juiste hoeveelheid chemicaliën en het verversen, zodat een consistente oppervlaktekwaliteit wordt bereikt. De operator kiest het juiste recept of de machine doet dit automatisch via werkstukherkenning. Aanvullend kan nog een aparte bewerkingsstap worden gedaan, zoals slijpen of polijsten. AM Solutions wil ook die stap automatiseren.
