De Koreaanse fabrikant van DED-metaalprinters Insstek heeft een aantal interessante testresultaten vrijgegeven van het 3D printen van zowel MMC (Metal Matrix Composites) als FGM (Functional Graded Materials). De testen tonen de mogelijkheden die de MX-Lab metaalprinter biedt om maatwerk materialen te ontwikkelen en te 3D printen. Insstek heeft de technologie ook getest op een industriële klep, waarop een corrosiewerende SUS 316 L laag is aangebracht.
Op Formnext 2019 heeft Insstek de nieuwe MX-Lab 3D printer geïntroduceerd. Deze DED-machine is vooral bedoeld voor materiaalontwikkeling en dan met name MMC en FGM. Daarvoor is de machine uitgerust met een nieuwe feeder, die tot zes verschillende metaalpoeders heel nauwkeurig en lange tijd constant kan toevoeren.
In 3D Print Magazine kun je een artikel over de MX-Lab lezen
Kern van 316L legering, buitenzijde Inconel
In de demo heeft Innstek SUS316L (een corrosiebestendige rvs legering) gecombineerd met Inconel IN718 (dat juist bestand is tegen hoge thermische belasting). De basis van het testmateriaal in de demo is SUS316L. Gradueel gaat dit over in de Inconellegering. Metallurgisch onderzoek wijst uit dat bij de start van de buildjob het aandeel nikkel in het materiaal net geen 12% bedraagt, terwijl dit aan het einde is opgelopen tot 52,8%. Vergelijkt men dit met de chemische samenstelling van Inconel 718 (met 53% nikkelgehalte), dan blijkt dus dat de bovenste lagen van het product zo goed als volledig Inconel718 zijn. Het gehalte FE daalt gedurende de opbouw van het demowerkstuk navenant: van 66,9% (volgens de chemische samenstelling zit er 69% Fe in het SUS 316 L materiaal) naar 17,5% aan het einde (in Inconel 718 zit normaal 18% FE).
Dezelfde hardheid als Inconel
Insstek heeft de demostukken ook op de hardheid getest. Dit levert een resultaat op van net geen 300 HV wat betreft het Inconel718 deel van het werkstuk. Ook dit komt nagenoeg overeen met de hardheid van Inconel718 (standaard 296 HV). De Koreaanse 3D printerfabrikant heeft ook andere materiaalcombinaties onderzocht. Deze leveren vergelijkbare resultaten op. Het gaat dan om de combinaties van SUS316L met CobaltChroomNikkel of met Inconel625. Bij elk van deze demo’s gaat het om FGM, waarin dus het materiaal geleidelijk van de ene legering in de andere overgaat.
MMC’s dankzij zesvoudige feeder
Ook zijn er zogenaamde MMC (Metal Matrix Composites) gemaakt. In dit geval gaat het telkens om het mixen van twee legeringen in een vaste verhouding, die men echter per applicatie kan wijzigen. Met deze demo wil Insstek aantonen hoe eenvoudig het met de nieuwe feeder op de MX-Lab s om eigen materiaalsamenstellingen te maken en deze met de DED-technologie te gebruiken voor de productie van specifieke onderdelen.
Praktijktoepassing: corrosiewerende laag op klep
Ook met de grotere productie 3D metaalprinters van Innstek kunnen gebruikers hun eigen materiaalcombinaties kiezen. Deze machines zijn voorzien van drie hoppers voor maximaal drie verschillende materialen. Op de MX-1000 heeft Insstek een klep geprint bestaande uit een basis van Inconel625 met daarop een corrosiewerende laag SUS316L. Insstek gebruikt hiervoor eigen CAM-software voor de 5-assige machine. In de buildjob voorbereiding kan men aangeven welk materiaal voor welk onderdeel van de klep gebruikt moet worden. In dit geval is aan de buitenzijde de corrosiewerende laag aangebracht. Hetzelfde kan overigens ook gedaan worden op de MX-600 metaalprinter van Insstek.
In de Benelux vertegenwoordigt Dormac CNC Solutions de Koreaanse 3D printerfabrikant.
One Comment