3D-printprocesser

Der er blevet opfundet flere 3D-printprocesser siden slutningen af 1970’erne. Printerne var oprindeligt store, dyre og meget begrænsede i forhold til, hvad de kunne producere.

Der findes nu et stort antal additive processer. De vigtigste forskelle mellem processerne ligger i den måde, hvorpå lagene aflejres for at skabe dele, og i de materialer, der anvendes. Nogle metoder smelter eller blødgør materialet for at fremstille lagene, f.eks. selektiv lasersmeltning (SLM) eller direkte lasersintring af metal (DMLS), selektiv lasersintring (SLS), fused deposition modeling (FDM) eller fused filament fabrication (FFF), mens andre hærder flydende materialer ved hjælp af forskellige sofistikerede teknologier, f.eks. stereolitografi (SLA). Ved fremstilling af laminerede objekter (LOM) skæres tynde lag i form og sættes sammen (f.eks. papir, polymer, metal). Partikeludfældning ved hjælp af inkjetteknologi udskriver lag af materiale i form af individuelle dråber. Hver dråbe af fast blæk fra hotmelt-materiale udskriver faktisk én partikel eller ét objekt. Farve Hotmelt-blæk udskriver individuelle dråber CMYK oven på hinanden for at fremstille et objekt i én farve med 1-3 lag, der er smeltet sammen. Komplekse 3D-modeller udskrives med mange overlappende dråber, der smeltes sammen i lag som defineret af den udskårne CAD-fil. Inkjetteknologien gør det muligt for 3D-modeller at være faste eller åbne cellestrukturer, som defineret af 3D-printerens inkjetprintkonfiguration. Hver metode har sine egne fordele og ulemper, hvilket er grunden til, at nogle virksomheder tilbyder et valg af pulver og polymer til det materiale, der bruges til at bygge objektet. Andre bruger nogle gange standard forretningspapir fra hylden som byggemateriale for at fremstille en holdbar prototype. De vigtigste overvejelser i forbindelse med valg af maskine er generelt hastighed, omkostninger ved 3D-printeren, ved den udskrevne prototype, valg og omkostninger ved materialerne og farvemuligheder.

Printere, der arbejder direkte med metaller, er generelt dyre. Men billigere printere kan bruges til at lave en støbeform, som derefter bruges til at lave metaldele.

Type Teknologier Materialer
Inkjetteknologi Drop-on-demand eller kontinuerlig (enkelt eller flere dyser) partikeludfældning Hotmelt-materialer (voks, termoplast, metallegering)
Materialeekstrudering Fused deposition modeling (FDM) eller Fused filament fabrication (FFF) og fused pellet fabrication eller fused particle fabrication Termoplast, eutektiske metaller, spiselige materialer, gummi, modelleringsler, plasticine
Robocasting eller MIG-svejsning 3D-printing eller Direct Ink Writing (DIW) eller ekstruderingsbaseret additiv fremstilling af metaller (EAM) og keramik (EAC) Metal-bindemiddelblandinger (herunder metaller og ædelmetaller), keramik-bindemiddelblandinger (herunder keramisk ler og keramiske opslamninger), cermet, metalmatrixkomposit, keramisk matrixkomposit, metal (MIG-svejsning)
Composite Filament Fabrication (CFF) Nylon eller nylon med korte kulfiber + forstærkning i form af kulstof, Kevlar, Glas og glas til højtemperaturfibre
Lysepolymeriseret Stereolitografi (SLA) Fotopolymer (herunder prækeramiske polymerer)
Digital Light Processing (DLP) Photopolymer
Continuous Liquid Interface Production (CLIP) Photopolymer + termisk aktiveret kemi
Pulverbed Pulverbed og inkjethoved 3D-printning (3DP) Næsten enhver metallegering, pulverformede polymerer, gips
Elektronstrålesmeltning (EBM) Næsten alle metallegeringer, herunder titanlegeringer
selektiv lasersmeltning (SLM) titanlegeringer, koboltkromlegeringer, rustfrit stål, Aluminium
Selektiv hedesintring (SHS) Thermoplastisk pulver
Selektiv lasersintring (SLS) Termoplast, metalpulvere, keramiske pulvere
Direkte lasersintring af metal (DMLS) Næsten alle metallegeringer
Lamineret Fremstilling af laminerede objekter (LOM) Papir, metalfolie, plastfolie
Pulverfødt Directed Energy Deposition Næsten enhver metallegering
Tråd Freiform fremstilling ved hjælp af elektronstråler (EBF3) Næsten enhver metallegering

Inkjet-teknologiRediger

En dyse med flydende materiale kan trækkes hen over en absorberende overflade for at suge materiale ud, elektrostatisk trækkes fra en større stråleåbning, der sættes under tryk for at strømme materiale, eller væsketrykket øges for at udstøde korte væskeudbrud i form af spray eller enkelte dråber. En fyldepen med spids spids er et eksempel på et væggemateriale. En slange er et eksempel på strømmende væske. En pumpes korte udbrud er et eksempel på udsprøjtning af dråber eller spray.

Dyser kan være fremstillet af et hvilket som helst materiale og kan være enkeltdyser med ét væskekammer eller multidyser med et enkelt eller flere væskekamre. Nutidens blækstråleprinterprodukter kan være enhver variation af disse blækstråleformer.

Blækmateriale til blækstråler behøver kun at have en tilstrækkelig lav viskositet til, at væsken kan passere gennem dysens åbning. Materialer kan smeltes til at blive flydende. Disse kaldes hotmelt-blæk. I alle tilfælde skal inkjetblækkene være tredimensionelle på den trykte overflade for at producere en Z-højdekomponent til et 3D-objekt.

Inkjet blev banebrydende af Teletype, som introducerede den elektrostatiske pull Inktronic teleprinter i 1966. Printeren havde 40 jetstråler, der gav en banebrydende hastighed på 120 tegn pr. sekund.

Kontinuerlige inkjets var populære i 1950-1960’erne, før Drop-On-Demand inkjets blev opfundet i 1972. Kontinuerlige tredimensionelle blæktyper var voksbaserede og lavtemperaturmetallegeringer. Udskrivning med disse hotmelt-blæk producerede alfanumeriske tegn, der var faste og 3D-lignende, men ingen anerkendte dem som 3D-udskrivning. I 1971 patenterede en ung ingeniør, Johannes Gottwald, en flydende metaloptager, der udskrev store tegn i metal til skiltning, men Teletype Corp. ignorerede opdagelsen. Braille blev trykt med voksblæk, men blev aldrig kommercialiseret i 1960’erne.

Drop-On-Demand (DOD) inkjets blev opfundet i 1972 ved hjælp af piezoelektrisk “squeeze”-teknologi til at pumpe en dråbe ud pr. tryk. Der blev kun anvendt vandbaseret blæk i disse tidlige DOD-jetter. Der blev eksperimenteret med mange former for åbninger, diametre og flere dysehuller pr. blækstrålerør. Blækstråler med en enkelt dyse blev kaldt “Alpha Jets” hos Exxon Office Systems, hvor mange af de første opfindere, som blev ansat til at forbedre udskrivningen, forskede i udskrivning. Alpha-jet’en blev afvist, fordi den var for kompleks. Multi-jet-printhoveder blev designet og inkorporeret af denne gruppe.

Et lille firma i New Hampshire, R.H. Research, ejet af Robert Howard, undersøgte udskrivning fra 1982-1983 og besluttede, at blækstråle med en enkelt dyse var en mulig løsning, og han kontaktede derefter en opfinder hos Exxon, som nævnte Al Hock som et godt valg til dette projekt. Al Hock inviterede Tom Peer og Dave Lutz til at slutte sig til ham i New Hampshire for at se på dette nye projekt, og de accepterede jobtilbuddet. Dave Lutz kontaktede to jetfolk, der stadig arbejder hos Exxon, Jim og Kathy McMahon, og de accepterede også tilbuddet om at være medstiftere af dette projekt, der senere skulle hedde Howtek, Inc. I løbet af få måneder fungerede de Alpha-jetfly, der blev fremstillet af det nye Howtek-team, fint. Howtek-ledelsen valgte at udskifte glasdyser til Tefzel på baggrund af blækstråle-testresultaterne. Tefzel gjorde det muligt for inkjetmaskinen at arbejde ved høj temperatur med de nye termoplastiske hotmelt-blæk og køre uden vibrationer i dysestrukturen, der kunne generere vildfarne dråber. Hvert tryk producerede en dråbe i et frekvensområde på 1-16.000 dråber pr. sekund. Dyserne kunne fremstilles, og Pixelmaster var født. Der var 32 blækstråle enkeltdyser pr. printhoved, der udskrev 4 farver (8 dyser pr. farve) CMYK. Mekanismen var et printhoved, der roterede med 121 omdrejninger pr. minut og placerede dråber af ensartet størrelse og form præcist på plads som subtraktiv farveudskrivning af tekst og billeder til den grafiske industri. Denne teknologi med hotmelt-blæk, der trykker lag af CMYK, var en forløber for et 3D-patent af Richard Helinski. Nogle få år senere (1993) blev patentet først licenseret af Sanders Prototype, Inc. (omdøbt til Solidscape, Inc.), en producent af den første desktop Rapid Prototype-printer i branchen, Modelmaker 6 Pro. Denne printer og nyere produkter anvender disse blækstråler i Howtek-stil og termoplastisk blæk. Modeller, der blev udskrevet med termoplast, var perfekte til investeringsstøbning uden aske under udbrænding. Udskrivning af termoplastiske blækdråber er nøjagtig og præcis og giver modeller af høj kvalitet med overfladefinish, som er populære hos guldsmede og CAD-designere, der er følsomme over for detaljer. Howtek-blækstråler, der var designet til at udskrive en side på 4 minutter, blev nu i nogle tilfælde udskrevet i 4 dage i træk. Den første printer blev solgt i 1993 til Hitchner Corporations, Metal Casting Technology R&D group, hvor de printer golfkøllehoveder og dele til bilmotorer.

Ekstrudering af materialerRediger

Skematisk fremstilling af estrusionsudfældning; et filament a) af plastmateriale føres gennem et opvarmet bevægeligt hoved b), der smelter og ekstruderer det og udfælder det lag efter lag i den ønskede form c). En bevægelig platform e) sænkes, efter at hvert lag er aflejret. Til denne form for teknologi er der behov for yderligere vertikale støttestrukturer d) for at støtte overhængende dele

Hovedartikel: Fused deposition modeling
Play media

En time-lapse-video af en robotmodel (logo for magasinet Make), der bliver printet ved hjælp af FDM på en RepRapPro Fisher-printer.

Fused filament fabrication (FFF), også kendt under den varemærkede betegnelse fused deposition modeling (FDM), stammer fra automatisk polymerfolievarmluftsvejsningssystem, hotmeltlimning og automatisk pakningsudfældning. Dette princip er blevet videreudviklet af S. Scott Crump i slutningen af 1980’erne og blev markedsført i 1990 af Stratasys. Efter at patentet på denne teknologi udløb, udviklede der sig et stort open source-udviklingsfællesskab, og der opstod både kommercielle og gør-det-selv-varianter, der anvender denne type 3D-printer, kendt som RepRap-projektet (for “self-replicating rapid prototyper”). Som følge heraf er prisen på denne teknologi faldet med to størrelsesordener siden dens tilblivelse, og den er blevet den mest almindelige form for 3D-printning.

I fused deposition modeling fremstilles modellen eller delen ved at ekstrudere små perler eller strømme af materiale, som straks hærder og danner lag. Et filament af termoplast eller et andet materiale eller en blanding med lavt smeltepunkt føres ind i et ekstruderingsdysehoved (3D-printerextruder), hvor filamentet opvarmes til sin smeltetemperatur og ekstruderes på et byggebord. På det seneste er der udviklet fused pellet deposition (eller fused particle deposition), hvor partikler eller pellets af plast erstatter behovet for at bruge filament. Dysehovedet opvarmer materialet og slår strømmen til og fra. Typisk anvendes stepmotorer eller servomotorer til at bevæge ekstruderingshovedet og justere strømmen. Printeren har normalt 3 bevægelsesakser. Der anvendes en CAM-softwarepakke (computer-aided manufacturing) til at generere den G-kode, der sendes til en mikrocontroller, som styrer motorerne.

Plastik er det mest almindelige materiale til sådanne udskrifter. Der kan anvendes forskellige polymerer, herunder acrylonitrilbutadienstyren (ABS), polycarbonat (PC), polymælkesyre (PLA), polyethylen med høj densitet (HDPE), PC/ABS, polyphenylsulfon (PPSU) og high impact polystyren (HIPS). Polymeren er generelt i form af et filament, der fremstilles af nye harpikser. Der er flere projekter i det åbne samfund, der har til formål at forarbejde plastaffald efter forbrugernes brug til filamenter. Det drejer sig om maskiner, der anvendes til at makulere og ekstrudere plastmaterialet til filament, f.eks. genbrugsrobotter. Desuden anvendes fluoropolymerer som f.eks. PTFE-slanger i processen på grund af materialets evne til at modstå høje temperaturer. Denne evne er især nyttig ved overførsel af filamenter.

Play media

3D-glasprinter, deponering af smeltet glas

Metal og glas kan også begge anvendes til 3D-printning, selvom de er meget dyrere og generelt anvendes til kunstværker. Udviklingen af WAAM (wire arc additive manufacturing) har dog reduceret omkostningerne ved 3D-printning af metal.

FDM er noget begrænset med hensyn til variationen af de former, der kan fremstilles. FDM kan f.eks. normalt ikke fremstille stalaktitlignende strukturer, da de ikke ville blive understøttet under opbygningen. Ellers skal der konstrueres en tynd støtte i strukturen, som kan brydes væk under færdiggørelsen. Normalt tager den software, der konverterer 3D-modellen til et sæt flade lag, kaldet slicer, sig af tilføjelsen af disse understøtninger og nogle andre ressourcer for at gøre det muligt at fremstille denne type former.

Pulverbed fusionEdit

Skematisk fremstilling af granulær binding: et bevægeligt hoved a) binder selektivt (ved at lade lim falde ned eller ved lasersintring) overfladen af et pulverbede e); en bevægelig platform f) sænker bedet gradvist, og det størknede objekt d) hviler inde i det ubundne pulver. Der tilføres løbende nyt pulver til bedet fra et pulverreservoir c) ved hjælp af en nivelleringsmekanisme b)

En anden tilgang til 3D-printning er den selektive sammensmeltning af materialer i et granulært bed. Teknikken smelter dele af laget og bevæger sig derefter opad i arbejdsområdet og tilføjer endnu et lag granulat og gentager processen, indtil emnet er bygget op. Denne proces bruger de ikke-smeltede medier til at understøtte overhæng og tynde vægge i den del, der fremstilles, hvilket reducerer behovet for midlertidige hjælpestøtter til delen. Ved selektiv varmesintring anvender et termisk printhoved f.eks. varme på lag af pulveriseret termoplast; når et lag er færdigt, bevæger pulverbedet sig nedad, og en automatiseret rulle tilføjer et nyt lag materiale, som sintres for at danne det næste tværsnit af modellen; ved at anvende et mindre intensivt termisk printhoved i stedet for en laser er dette en billigere løsning end at anvende lasere, og den kan skaleres ned til skrivebordsstørrelse.

Selective Laser Sintering (SLS) blev udviklet og patenteret af Dr. Carl Deckard og Dr. Joseph Beaman ved University of Texas i Austin i midten af 1980’erne under sponsorering af DARPA. En lignende proces blev patenteret uden at blive markedsført af R. F. Housholder i 1979.

Selektiv lasersmeltning (SLM) anvender ikke sintring til sammensmeltning af pulvergranulat, men smelter pulveret fuldstændigt ved hjælp af en højenergilaser for at skabe helt tætte materialer i en lagvis metode, der har mekaniske egenskaber svarende til dem, der kendetegner konventionelt fremstillede metaller.

Elektronstrålesmeltning (EBM) er en lignende type additiv fremstillingsteknologi til metaldele (f.eks. titanlegeringer). EBM fremstiller dele ved at smelte metalpulver lag for lag med en elektronstråle i et højt vakuum. I modsætning til metalsintringsteknikker, der opererer under smeltepunktet, er EBM-dele uden hulrum.

Binder jettingRediger

Binder jetting 3D-printteknikken er udfældning af et bindende klæbemiddel på lag af materiale, normalt i pulverform. Materialerne kan være keramisk baserede eller metal. Denne metode er også kendt som inkjet 3D-udskrivningssystem. For at fremstille emnet opbygger printeren modellen ved hjælp af et hoved, der bevæger sig over platformens bund og afsætter, et lag ad gangen, ved at sprede et lag pulver (gips eller harpiks) og udskrive et bindemiddel i tværsnittet af emnet ved hjælp af en blækstråle-lignende proces. Dette gentages, indtil alle lag er blevet trykt. Denne teknologi gør det muligt at udskrive prototyper i fuld farve, overhæng og elastomerdele. Styrken af bundet pulverprint kan forbedres med voks eller imprægnering med termohærdet polymer.

StereolitografiRediger

Skematisk fremstilling af fotopolymerisation; en lysemitterende anordning a) (laser eller DLP) belyser selektivt den gennemsigtige bund c) af en beholder b) fyldt med en flydende fotopolymeriserende harpiks; den størknede harpiks d) trækkes gradvist op af en løfteplatform e)

Hovedartikel: Stereolitografi

Stereolitografi (SLA)-processen er baseret på lyshærdning (fotopolymerisering) af flydende materialer til en fast form; den blev patenteret i 1986 af Chuck Hull.

I denne proces udsættes et kar med flydende polymer for kontrolleret belysning (som en laser eller en digital lysprojektor) under safelight-betingelser. Oftest hærder den eksponerede flydende polymer gennem tværbinding drevet af additionsreaktionen af kulstof-kulstof-dobbeltbindinger i akrylater. Polymerisationen sker, når fotopolymerer udsættes for lys, når fotopolymerer indeholder chromophorer, ellers anvendes addition af molekyler, der er lysfølsomme, til at reagere med opløsningen for at påbegynde polymerisationen. Polymerisation af monomerer fører til tværbinding, som skaber en polymer. Gennem disse kovalente bindinger ændres opløsningens egenskaber. Opbygningspladen bevæger sig derefter nedad i små trin, og den flydende polymer udsættes igen for lys. Processen gentages, indtil modellen er bygget. Den flydende polymer tømmes derefter fra karret og efterlader den faste model. EnvisionTEC Perfactory er et eksempel på et DLP-system til hurtig prototypefremstilling.

Inkjetprinter-systemer som Objet PolyJet-systemet sprøjter fotopolymermaterialer på en byggeplade i ultra-tynde lag (mellem 16 og 30 µm), indtil emnet er færdigt. Hvert fotopolymerlag hærdes med UV-lys, efter at det er sprøjtet, hvilket giver fuldt hærdede modeller, der kan håndteres og bruges med det samme uden efterhærdning. Det gel-lignende støttemateriale, som er designet til at understøtte komplicerede geometrier, fjernes med håndkraft og vandstråling. Det er også velegnet til elastomerer. Der findes en anden type inkjetprintsystem på markedet, som kan printe en fotopolymer lag for lag med mellemliggende UV-hærdning for at fremstille øjenlinser. I dette tilfælde er der ikke behov for støttestrukturer, da oftalmiske linser ikke har brug for overhæng. Luxexcel, en hollandsk virksomhed, har markedsført denne teknologi og printplatform.

Ultralille funktioner kan fremstilles med den 3D-mikrofabrikationsteknik, der anvendes ved multiphoton fotopolymerisering. Ved denne metode anvendes en fokuseret laser til at spore det ønskede 3D-objekt ind i en gelblok. På grund af den ikke-lineære karakter af foto-eksponering hærdes gelen kun til et fast stof på de steder, hvor laseren blev fokuseret, mens den resterende gel derefter vaskes væk. Featurestørrelser på under 100 nm fremstilles let, og det samme gælder komplekse strukturer med bevægelige og sammenkoblede dele.

En anden metode anvender en syntetisk harpiks, der størkner ved hjælp af lysdioder.

I mask-image-projektionsbaseret stereolitografi skæres en digital 3D-model i skiver ved hjælp af et sæt horisontale planer. Hvert snit konverteres til et todimensionelt maskebillede. Maskebilledet projiceres derefter på en fotohærdbar flydende harpiksoverflade, og der projiceres lys på harpiksen for at hærde den i lagets form. Teknikken er blevet anvendt til at skabe objekter, der består af flere materialer, som hærder med forskellig hastighed. I forskningssystemer projiceres lyset nedefra, hvilket gør det muligt hurtigt at sprede harpiksen i ensartede tynde lag, hvilket reducerer produktionstiden fra timer til minutter. Kommercielt tilgængelige enheder som Objet Connex påfører harpiksen via små dyser.

Continuous liquid interface production (CLIP) er en anden form for additiv fremstilling, der anvender den DLP-baserede fotopolymeriseringsproces til at skabe faste objekter med glatte sider i en lang række forskellige former. Den kontinuerlige CLIP-proces begynder med en pulje af flydende fotopolymerharpiks. En del af bunden af poolen er gennemsigtig for ultraviolet lys (“vinduet”). Ligesom DLP-systemer før det, skinner en ultraviolet lysstråle gennem vinduet og belyser det præcise tværsnit af objektet. Lyset får harpiksen til at størkne. Objektet hæver sig langsomt nok til, at harpiksen kan flyde under det og bevare kontakten med bunden af objektet. CLIP adskiller sig fra traditionelle DLP-processer på grund af en iltgennemtrængelig membran, der ligger under harpiksen og skaber en “død zone” (vedvarende flydende grænseflade), som forhindrer harpiksen i at hæfte på vinduet (fotopolymerisationen hæmmes mellem vinduet og polymerisatoren).

I modsætning til stereolitografi betragtes udskrivningsprocessen af dens grundlæggere som kontinuerlig og betydeligt hurtigere end traditionelle DLP-processer, hvilket gør det muligt at fremstille dele på få minutter i stedet for timer.

Nu er brugen af stereoligrafiske 3D-printteknikker blevet videreudviklet for at muliggøre additiv fremstilling af keramiske materialer. Vellykket 3D-printning af keramik ved hjælp af stereolitografi opnås ved fotopolymerisering af prækeramiske polymerer for at opnå siliciumbaserede keramiske materialer af en klasse, der er mere kendt som polymerafledte keramiske materialer, herunder siliciumcarbid og siliciumoxykarbid.

ComputeraksiallitografiRediger

Computeraksiallitografi er en metode til 3D-printning baseret på omvendt princip fra computertomografi (CT) for at skabe prints i fotohærdende harpiks. Den blev udviklet af et samarbejde mellem University of California, Berkeley og Lawrence Livermore National Laboratory. I modsætning til andre metoder til 3D-printning opbygger den ikke modeller ved at deponere lag af materiale som fused deposition modelling og stereolitografi, men skaber i stedet objekter ved hjælp af en række 2D-billeder, der projiceres på en cylinder af harpiks. Det er bemærkelsesværdigt for sin evne til at bygge objekter meget hurtigere end andre metoder, der bruger harpiks, og evnen til at indlejre objekter i udskrifter.

Flydende additiv fremstillingRediger

Liquid additive manufacturing (LAM) er en additiv fremstillingsteknik, der deponerer et flydende eller meget tyktflydende materiale (f.eks. flydende silikonegummi) på en byggeflade for at skabe et objekt, som derefter vulkaniseres ved hjælp af varme for at hærde det. Processen blev oprindeligt skabt af Adrian Bowyer og blev derefter videreudviklet af tyske RepRap.

LaminationEdit

Hovedartikel: Fremstilling af laminerede objekter

I nogle printere kan papir bruges som byggemateriale, hvilket resulterer i en lavere pris for at printe. I 1990’erne markedsførte nogle virksomheder printere, der ved hjælp af en kuldioxidlaser skar tværsnit ud af særligt klæbemiddelbelagt papir og derefter laminerede dem sammen.

I 2005 udviklede Mcor Technologies Ltd. en anden proces, der anvender almindelige ark kontorpapir, en klinge af wolframcarbid til at skære formen og selektiv påføring af klæbemiddel og tryk til at binde prototypen sammen.

Der er også en række virksomheder, der sælger printere, der udskriver laminerede objekter ved hjælp af tynde plast- og metalplader.

Hovedartikel: Ultrasonic consolidation

Ultrasonic Consolidation (UC) eller Ultrasonic Additive Manufacturing (UAM) er en lav temperatur additiv fremstilling eller 3D-printteknik til metaller.

Directed Energy Deposition (DED)Rediger

Powder-fed directed-energy depositionRediger

I powder-fed directed-energy deposition anvendes en højtydende laser til at smelte metalpulver, der leveres til laserstrålens fokus. Laserstrålen bevæger sig typisk gennem midten af udfældningshovedet og fokuseres til et lille punkt med en eller flere linser. Opbygningen foregår på et X-Y-bord, som drives af en værktøjsbane, der er skabt ud fra en digital model for at fremstille et objekt lag for lag. Udfældningshovedet flyttes lodret opad, efterhånden som hvert lag er færdigt. Metalpulveret leveres og fordeles rundt om hovedets omkreds eller kan opdeles af en intern manifold og leveres gennem dyser, der er anbragt i forskellige konfigurationer rundt om udfældningshovedet. Der anvendes ofte et hermetisk lukket kammer fyldt med inert gas eller en lokal inert beskyttelsesgas til at afskærme smeltebassinet fra atmosfærisk ilt for at opnå bedre kontrol med materialets egenskaber. Processen med pulverfødt rettet energi ligner selektiv lasersintring, men metalpulveret påføres kun der, hvor der på det pågældende tidspunkt tilføjes materiale til emnet. Processen understøtter en bred vifte af materialer, herunder titan, rustfrit stål, aluminium og andre specialmaterialer samt kompositter og funktionelt gradueret materiale. Processen kan ikke kun bygge nye metaldele fuldt ud, men kan også tilføje materiale til eksisterende dele, f.eks. til belægninger, reparationer og hybride fremstillingsapplikationer. LENS (Laser Engineered Net Shaping), som er udviklet af Sandia National Labs, er et eksempel på Powder Fed – Directed Energy Deposition-processen til 3D-printning eller restaurering af metaldele.

MetaltrådprocesserRediger

Laserbaserede wire-feed-systemer, såsom Laser Metal Deposition-wire (LMD-w), fører tråd gennem en dyse, der smeltes af en laser ved hjælp af inert gasafskærmning i enten et åbent miljø (gas omkring laseren) eller i et lukket kammer. Ved elektronstrålefreiformfremstilling anvendes en elektronstrålevarmekilde i et vakuumkammer.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.