3D-printning i metal: Komplet guide til begyndere

Hvad er 3D-printning i metal?

3D-printning af metal er en måde at lave ting af metal på ved at tilføje lag. Det er nyt og sejt! Man lægger metal lag for lag for at lave en del. Det er ikke som på den gamle måde, hvor man skar metal væk.

Dette kaldes også additiv fremstilling til metaller. Det hjælper med at lave dele, der er svære at lave med gamle værktøjer.

Hvordan fungerer 3D-printning af metal?

3D-printning af metal arbejder trin for trin:

Lav en CAD-design på en computer
Skive designet i tynde lag
Udskriv delen Lag for lag
Ren delen, når den er færdig

Der er 3 hovedmåder at gøre det på 3D-printning af metal:

1. Fusion af pulverseng

Bruger en laser eller Elektronstråle
Smelter tynde lag af metalpulver
Laver meget præcise dele
Kaldes også DMLS, SLMeller EBM

2. Sprøjtning af bindemiddel

Bruger en flydende bindemiddel der klæber metalpulver sammen
Hurtigere end andre måder
Dele skal være opvarmet efter udskrivning
God til store portioner

3. Directed Energy Deposition

Anvendelser metaltråd eller pulver
En laser eller stråle smelter metallet, når det kommer ud
God til store dele
God til fastsættelse Metaldele

Forskellige 3D-printede metaldele og anvendelser

Hvilke metaller kan 3D-printes?

Du kan 3D-printe mange metaller:

Metal	Brugt til	Hvorfor det er godt
Titanium	Fly, kropsdele	Stærk, let og sikker for kroppen
Aluminium	Bildele, lette dele	Meget let, leder varme
Rustfrit stål	Værktøj, madting	Ruster ikke, stærk
Inconel	Varme dele	Fungerer på meget varme steder

Nogle metaller kommer som pulver. Pulveret skal være:

Den rigtige størrelse
Runde i form
Ren uden snavs

Andre metaller kommer som ledning på en spole.

Hvad kan man lave med 3D-print af metal?

3D-printning af metal er god til mange ting:

I fly og rum

Lette dele der sparer brændstof
Komplekse dele der fungerer bedre
SpaceX bruger det til raketdele, der er 40% lettere

I Medicinsk

Tilpassede implantater der passer til én person
Dele af hofte og knæ der fungerer bedre
Stryker gør hoftekopper 50% hurtigere

I biler

Lette motordele der hjælper biler med at køre hurtigere
Særlige dele til racerbiler
BMW lavet en vandpumpedel, der er 44% lettere

Til værktøj

Forme med kølige kanaler indeni
Særlige værktøjer der fungerer bedre

CNC-bearbejdningstjenester er stadig gode til nogle dele, men 3D-printning af metal er bedre til hårde former.

Hvorfor er 3D-print i metal godt?

3D-printning af metal har store plusser:

Lav enhver form

Kan lave Huller indeni dele
Kan lave lette dele der stadig er stærke
Kan lave en del i stedet for mange små dele

Mindre affald

Bruger kun det metal, du har brug for
Ikke som skæring hvor du smider ekstra metal væk
God til sjældne eller dyre metaller

Tilpassede dele

Lav en del ad gangen
Ændr hver del, så den bliver helt rigtig
God, når du har brug for et par specielle dele

3D-printproces i metal skaber rumfartskomponent

3D-printning i metal vs. gamle metoder

3D-printning af metal er ikke altid bedre end gamle metoder:

Vej	God til	Ikke godt for
3D-printning af metal	Hårde former, få dele	Store, enkle dele
CNC-bearbejdning	Præcise dele, stærke dele	Meget komplekse former
Støbning	Mange ens dele, store dele	Tilpassede, komplekse dele

Nogle butikker bruger begge veje med det samme. De kan 3D-print en ru del, og gør den derefter glat med CNC.

Hvor stor er 3D-printning af metal?

Den marked for 3D-print i metal er $5,1 milliarder nu og vokser med 21,8% hvert år.

Luft og rum er 30% af markedet
Medicinsk er 25% af markedet
Biler er 20% af markedet

3D-printning af metal kan i nogle tilfælde gøre dele op til 40% billigere.

Hårde dele af 3D-printning af metal

3D-printning af metal har stadig nogle svære dele:

Høje omkostninger

Maskiner koste en masse
Metalpulver er ikke billig
Efterbehandling (oprydning) tager tid

Langsom hastighed

Dele kan tage timer eller dage for at printe
Ikke så hurtigt som nogle gamle måder

At blive godkendt

Luft- og rumdele har brug for masser af prøver
Medicinske dele skal være sikker for kroppen

Hvad bliver det næste for 3D-print af metal?

3D-printning af metal er ved at blive bedre:

Hurtigere maskiner som HP Metal Jet
Smarte computere der kontrollerer dele, mens de printes
Bedre metaller der er stærkere eller lettere
Mere genbrug af metalpulver

Markedet vil vokse til over $25 milliarder i 2032.

Spørgsmål, folk stiller

Kan jeg lave 3D-print i metal derhjemme?

Nej. 3D-printere i metal er store, koster meget og kræver særlige lokaler. Men du kan bruge en tjeneste som Shapeways for at få dine dele printet.

Vil 3D-print af metal erstatte alle gamle metoder?

Nej. Den vil blive brugt sammen med CNC-metal arbejde og støbning. Hver måde har sine gode sider.

Hvor stærke er 3D-printede metaldele?

Efter varmebehandling er de fleste lige så stærke som dele, der er lavet på den gamle måde. Nogle kan være endnu stærkere på grund af den måde, de er bygget på.

Hvad koster 3D-print af metal?

Det afhænger af størrelse, metal og kompleksitet. Små dele kan koste $30-$100. Store eller komplekse dele kan koste tusindvis af kroner.

Opsummering

3D-printning af metal er en ny måde at lave metaldele på ved at tilføje lag. Det er bedst til komplekse former, specialfremstillede dele, og når du har brug for særlige indvendige funktioner.

Markedet vokser hurtigt med 21,8% hvert år. Selv om det har nogle begrænsninger som høje omkostninger og langsom hastighed, ændrer det, hvordan vi laver dele til fly, medicin, biler og meget mere.