Nieuws

Harder gereedschap van de 3D-printer

Onderzoekers van het Fraunhofer IKTS in Dresden hebben het 3D-drukproces Fused Filament Fabrication nu toegepast voor harde metalen. Normaal gesproken wordt FFF gebruikt voor kunststoffen, keramische materialen en composieten.

Additive manufacturing maakt complexe geometrieën van hardmetalen gereedschappen mogelijk, maar zijn tot nu toe beperkt in termen van hardheid en componentafmetingen. Vormen, bewerken en procestechniek vereisen extreem harde gereedschappen, die conventioneel worden vervaardigd met behulp van poederpersen. Hoewel een hoge hardheid wordt bereikt, is een tijdrovende nabewerking vereist.

Onderzoekers van het Fraunhofer IKTS in Dresden (D) zijn er in geslaagd om hardmetalen gereedschappen te printen met een kwaliteit die in geen enkel opzicht onderdoet voor conventioneel geproduceerde gereedschappen.

Harde metalen bestaan ​​uit het metaalbindmiddel nikkel of kobalt en het harde materiaal wolfraamcarbide. Hieruit zijn betrouwbare snij-, boor-, pers- en stempelgereedschappen geëxtrudeerd, spuitgegoten of geproduceerd door uniaxiaal of koud isostatisch poederen.

Binder jetting

De poederprinttechniek die Fraunhofer gebruikt is ‘binder jetting’. Het poeder of granulaat wordt lokaal met een organisch bindmiddel verbonden door middel van een printkop. De uitdaging hierbij is om componenten te verkrijgen met een 100% materiaaldichtheid, een perfecte microstructuur en goede mechanische eigenschappen.

3D-poederprinten en thermoplastisch 3D-printen (3DTP) zijn al met succes toegepast bij IKTS met geselecteerde hardmetalen metalen. Naast het aanpassen van het bindmiddelgehalte en de resulterende hardheid, is de grootte van de componenten echter ook beperkt in deze werkwijzen.

Sinterproces

Hardmetalen bestaan uit een hard basismateriaal zoals wolfraamcarbide in combinatie met een metalen bindmiddel zoals cobalt, nikkel en/of ijzer. Door het metalen bindmiddel te wijzigen kan er ‘gespeeld’ worden met de buigsterkte, taaiheid en hardheid van het materiaal. De prototypes die Fraunhofer heeft geproduceerd bevatten 12% en 17% bindmiddel. Na een conventioneel sinterproces verkrijgen de 3D-geprinte componenten volgens Fraunhofer een typische hardmetalen structuur en een dichtheid van 100%.

Het additieve productieproces gefuseerde filamentproductie (FFF) afkomstig van de kunststofverwerkende industrie was aanvankelijk aangepast aan keramische materialen en composietmaterialen bij IKTS. “De materiaalefficiënte FFF opent ook interessante mogelijkheden voor de productie van grote, complexe prototypen of speciale gereedschappen voor harde metalen”, meldt IKTS-Forming Expert Dr. med. Tassilo Moritz.

IKTS ondersteunt fabrikanten en gebruikers van hardmetalen gereedschappen bij de selectie van geschikte materialen en bij de productspecifieke verdere ontwikkeling van verschillende 3D-printprocessen.

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