Het aantal spelers op het vlak van 3D metaalprinten blijft toenemen. Afgelopen week heeft het Californische Velo3D het Sapphire systeem officieel gepresenteerd. Dit is een 3D metaalprinter gebaseerd op laser poederbedtechnologie, maar ontwikkeld voor serieproductie. De ontwikkelaars hebben hun aandacht gericht op enkele tekortkomingen van veel bestaande poederbed metaalprinters, zoals gebrek aan automatisering, geometrische beperkingen, onvoldoende consistente kwaliteit en noodzakelijke nabewerking.

 

Amerikaans Sapphire 3D metaalprintsysteem belooft industriële productiviteit en kwaliteit

De Sapphire is een gezamenlijke ontwikkeling van 3D Materials Technologies (3DMT) en Velo3D. Het eerste bedrijf is een Amerikaanse toeleverancier 3D metaalgeprinte onderdelen. Het maakt deel uit van de ARC Group Worldwide, een beursgenoteerd maakbedrijf actief in meerdere segmenten van de maakindustrie. Velo3D is een startup. “Additive manufacturing heeft de potentie om revolutionair te worden. De systemen worden groter, maar leveren nog niet de belofte van additive manufacturing met metaal”, vat Ashley Nichols, algemeen directeur bij 3DMT de kritiek op bestaande AM-technologie samen.

 

Velo3D

Een product 3D geprinte op de nieuwe metaalprinter van Velo3D.

 

Overhangen zonder support

Een van de bijzonderheden is dat het Sapphire systeem hoeken kleiner dan 5 graden kan printen. Overhangen van 5 graden kan de machine printen zonder support, net als grote interne diameters. Daarnaast kan de gebruiker vooraf het model corrigeren voor vervormingen die haast onvermijdelijk zijn als gevolg van warmte-inbreng tijdens het proces. Het printproces wordt in de machine gemonitored en realtime bijgestuurd als dat nodig is. De basis hiervoor zijn de modellen in de software die het printgedrag voorspellen. De ontwikkelaars zeggen dat ze dankzij dit closed loopsysteem en de simulatiesoftware in meer dan 90 procent van de printjobs direct een goed werkstuk printen. Ze hebben daarvoor niet meerdere iteraties nodig. Daarnaast is er op deze machine 3 tot 5 keer minder support nodig, vergeleken met de huidige generatie 3D metaalprinters. Dat heeft met name een positief effect op de nabewerking. Post-processing van printstukken val aanzienlijk minder uit.

 

Velo3D

Een voorbeeld van een warmtewisselaar, geproduceerd op de Sapphire metaalprinter.

3 tot 5 keer minder support nodig

De ontwikkelaars van de nieuwe 3D metaalprinter schrijven de verbeteringen toe aan een intelligentie manier van het samensmelten van de poederdeeltjes, die voor de Sapphire ontwikkeld is. Intelligent Fusion optimaliseert het AM-proces door het thermisch proces te simuleren, het gedrag van het werkstuk tijdens het printen te voorspellen en tijdens het printproces de parametersettings voordurend bij te sturen. Benny Buller, oprichter en CEO van Velo3D (vier jaar geleden gestart), zegt: “Onze aanpak is gebaseerd op diepgaande inzichten in de basisprincipes van het fysisch proces. Dat is mogelijk doordat we het kernproces begrijpen en hebben weten te karakteriseren.” Dat heeft de basis geleverd voor het simulatieproces en in-situ meettechnologie van de nieuwe 3D metaalprinter.


Automatische wisseling bouwkamer

Velo3D pakt ook een ander kritiekpunt aan: gebrek aan automatisering. De machine is zo gebouwd dat de bouwkamer automatisch in de machine gewisseld wordt. De geprinte werkstukken kunnen dan offline worden uitgepakt.
Momenteel testen enkele OEM’ers en service providers de nieuwe technologie van Velo3D.

Velo3D presenteert de machine over enkele weken op de IMTS in Chicago