Nieuws

Kies juiste methodologie bij AM-ontwerp

Verschillende ontwerpoverwegingen bij AM.
Verschillende ontwerpoverwegingen bij AM.

Additive manufacturing (AM/3D-printen) biedt voordelen die niet bereikt kunnen worden met klassieke productielijnen, zoals onbeperkte ontwerpvrijheid, customisation, lichtgewicht en materiaalefficiëntie. Maar om het volledige potentieel te benutten, moeten ontwerpers kiezen voor een totaal nieuwe benadering en mentaliteit. Sleutel hierbij is het gebruik van de juiste methodologie. Dat meldt Sirris e-boek ‘Design for additive manufacturing: a feasible methodology’.

AM is meer dan ontwerp en methodologie, geeft Sirris aan. Het is een compleet proces, waarin elke bouwsteen een essentiële rol speelt. Voordat er van start gegaan kan worden met het printproces is het belangrijk dat bij het ontwerp waarmee gewerkt wordt, rekening gehouden wordt met de vereisten, de productietechnologie en het materiaal. De keuze van materiaal en productietechnologie wordt al gemaakt tijdens het ontwerpproces.

Eindgebruik

Een van de grote trends van de laatste jaren is de overgang van het gebruik van AM voor prototyping naar de productie van 3D-geprinte onderdelen bestemd voor eindgebruik. Terwijl 3D-geprinte prototypes vaak copy-prints zijn van een ontwerp, moeten AM-onderdelen voor eindgebruik herontworpen of herwerkt worden in functie van de technologie om een competitief alternatief te kunnen bieden.

Drie facetten van AM

AM is geschikt voor de productie van kleine en complexe onderdelen. Zoals met elke andere ontwerpmethodologie is het echter belangrijk rekening te houden met verschillende ontwerpoverwegingen. Het combineren van ontwerp met functie, productie en post-processing helpt om AM-onderdelen te ontwikkelen die voldoen aan elke vraag.

Design for function

Dankzij de laagsgewijze productie maakt AM het mogelijk zeer complexe onderdelen in kleine series te produceren. Bijkomende complexiteit binnen eenzelfde volume is in wezen gratis. Daarom is het logisch zo veel mogelijk functionaliteit aan het onderdeel toe te voegen. Het is mogelijk af te wijken van de klassieke ontwerpregels en features te creëren die onmogelijk te realiseren zijn met traditionele technologieën, zoals complexe ondersnijdingen en (interne) caviteiten. Meerdere onderdelen kunnen in een enkel onderdeel geïntegreerd worden, om zo assemblagetijd en -kosten te verminderen. Klemmen, lassen en hoge toleranties zijn niet langer aan de orde.

Do’s en don’ts bij ontwerpen

Ontwerpen in het licht van productieregels die betrekking hebben op alle AM-technologieën is moeilijk, omdat er een groot verschil is tussen de AM-procedés en -materialen. Toch zijn er algemene do’s en don’ts die tijdens het ontwerpproces in het achterhoofd moeten worden gehouden.

Probeer daarom altijd de hoeveelheid materiaal en het aantal ondersteuningsstructuren te beperken, rekening te houden met de afmetingen van de 3D-printer, kleine details volgens de printerspecificaties te ontwerpen. ervoor te zorgen dat teveel aan poeder of hars verwijderd kan worden en ermee rekening te houden dat de mechanische eigenschappen verschillend kunnen zijn in elke richting door de anisotropie van bepaalde processen. Meer specifieke ontwerpregels zijn sterk afhankelijk van de technologie, het materiaal en de printer. Sirris kan hierbij helpen.

Design for post-processing

Hoewel het printproces bijna volledig automatisch gebeurt, komt er nog heel wat manuele arbeid bij het proces kijken. Dit houdt onder meer in het verwijderen van resterend poeder, steunstructuren en nabewerking van het onderdeel zelf. Hoe meer manueel werk vereist is, hoe hoger de uiteindelijke kosten van het onderdeel zullen zijn.

‘Vereiste’ toleranties

Zijn de ‘vereiste’ toleranties echt nodig? Soms zijn toleranties opgenomen in technische tekeningen alleen maar omdat de ontwerper gewend is om deze op te nemen. De meeste toleranties zijn onmogelijk te bereiken met 3D-printen en hiervoor is nabewerking nodig. Daarom is het steeds een waardevolle oefening om opnieuw deze vraag te stellen, om zo de eventuele nabewerkingskosten te verkleinen.

Methodologie

De meeste productontwerpers zijn nog niet vertrouwd met AM. Omdat deze productietechnologie een specifieke aanpak vereist, ontwikkelde Sirris een specifieke ontwerpmethodologie. Zo kunnen de mogelijkheden van de AM-technologieën ten volle gebruikt worden, terwijl rekening wordt gehouden met andere productierestricties.

De algemene methodologie heeft betrekking op alle AM-technologieën, bestaat uit zes verschillende fases en is gebaseerd op een ‘globaal ontwerpproces’.

Meer weten over deze methodologie? Vraag het e-boek ‘Design for additive manufacturing: a feasible methodology’ aan.

Sirris houdt ook een masterclass over AM-ontwerpen

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

x
Mis niet langer het laatste nieuws

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief.

Inschrijven