Die Schritte von "Start to Part" mit Metal Additive Manufacturing verstehen

MAI 08, 2023 | Lesezeit: 3 min

Die additive Fertigung von Metall (AM) ist komplex, aber der Weg zum Fachwissen im Metall-3D-Druck ist einfach. Mit der Hilfe von Fachberatern und AM-Schulungen kann Ihr Unternehmen den industriellen Metall-3D-Druck erfolgreich in Ihre Produktionslinie integrieren.

Die additive Fertigung von Metallen ist für viele Unternehmen eine aufregende und innovative Technologie, wobei frühe Anwender wie die Luft- und Raumfahrt und die private Raumfahrtindustrie den Weg weisen. Es gibt viele übergreifende Vorteile der Metall-AM, unabhängig von Ihrer Branche. Um den Erfolg Ihres AM-Geschäfts zu maximieren, ist es jedoch entscheidend, herauszufinden, welche Vorteile für Ihre Anwendung und Ihre allgemeinen Produktionsziele am wichtigsten sind.

Wenn Sie mit der additiven Fertigung beginnen, insbesondere bei Metallen, ist es wichtig, sich und Ihrem Unternehmen einige Fragen zu stellen, um die Produktions- und Geschäftsziele vollständig zu verstehen:

1. Warum ziehen Sie den industriellen 3D-Druck in Betracht? Welche Vorteile erhoffen Sie sich vom AM für Ihr Unternehmen?

2. Welche(s) Teil(e) interessieren Sie für den 3D-Druck und warum?

3. Welche Anwendungsvorteile möchten Sie mit der additiven Fertigung nutzen? Möchten Sie Ihr Produktionsportfolio individuell anpassen, Ihr Gewicht reduzieren und/oder die Vorlaufzeit minimieren?

Die Beantwortung dieser Fragen in Ihrem Unternehmen, bevor Sie sich auf den Weg zu AM machen, kann Ihnen dabei helfen, Ihren Fokus und Ihre Ziele für die Anwendung einzugrenzen. Der industrielle 3D-Druck und die Skalierung mit AM können für diejenigen, die mit dem Prozess nicht vertraut sind, verwirrend sein. Wenn Sie jedoch die Schritte zwischen der Einführung des 3D-Drucks und dem Besitz einer Produktionslinie für Teile verstehen, können Sie Ihr Unternehmen sicher auf Erfolgskurs bringen.

Der erste Schritt: Kontaktaufnahme mit einem Mitglied des Beratungsteams von Additive Minds und Auswahl eines EOS-Systems

Das Gespräch mit einem Berater des Additive Minds Beratungsteams von EOS und die Auswahl des richtigen EOS Metallsystems für Ihr Unternehmen ist entscheidend, um den Grundstein für Ihre zukünftige AM-Produktion zu legen. Die erste Beratungsphase ermöglicht es dem Additive Minds Team, die Anwendungsmerkmale, die angestrebten Materialeigenschaften und die Produktionsziele zu verstehen, die Sie mit dem industriellen 3D-Druck erreichen möchten. Auch das Bauvolumen (Größe) des Systems gibt dem Gesamtbild Ihrer AM-Reise und Ihrer Produktionsmöglichkeiten mehr Farbe. Nicht alle Anwendungen eignen sich für den 3D-Druck oder den erfolgreichen Einsatz von AM, daher wird unser Beratungsteam analysieren, ob dies die richtige Fertigungslösung für Sie ist.

Insider-Tipp des EOS-Metallteams: Seien Sie offen für die Möglichkeit, dass das/die Teil(e), das/die Sie für den 3D-Druck ausgewählt haben, möglicherweise neu entworfen werden müssen. Bei traditionell hergestellten Teilen gibt es oft sperrige, großvolumige Merkmale, die bei AM nicht notwendig sind. Die Optimierung Ihrer Teilegeometrie für den 3D-Druck ist ebenso wichtig wie das eingebaute AM-System, um die optimale Rendite für Ihr Unternehmen zu erzielen.

Schritt 2: Zusammenarbeit mit dem EOS Anwendungsteam, um Ihr Anwendungsdesign und Ihre Projektziele zu verfeinern

Sobald Sie Ihre Anwendungsziele und das System Ihrer Wahl festgelegt haben, ist es an der Zeit, Ihr Design, die Anforderungen an die Oberflächenbeschaffenheit und den Umfang des Projekts mit dem Metallanwendungsteam zu optimieren. Diese Ingenieurgruppe widmet sich den Details, oder wie man sagt, den letzten 20 % Ihres Anwendungsdesigns. Das EOS-Anwendungsteam wird mit Ihrem Team das Portfolio der Metallwerkstoffe durchgehen und mit Ihnen über die Herstellung von Teilen für Ihr System und Ihre Produktion sprechen.

Aus der Außenperspektive mag es so klingen, als hätten wir unsere Prozessparameter noch nicht optimiert, was wir aber für alle unsere Kernmaterialien getan haben. Wir würden die Parameter nur dann entwickeln, wenn ein Kunde ein neues Material wünscht oder eine besondere Eigenschaft (z. B. dünne Wände), die eine Optimierung des Verfahrens erfordert. Vielleicht sollten Sie klarstellen, dass die Entwicklung von Bauparametern nur in bestimmten Situationen erforderlich ist.

Schritt 3: Anwendungsentwicklung und Benchmarking

Benchmarking bezieht sich auf die "Übungsdrucke" Ihrer Anwendung. Diese werden durchgeführt, um die gewünschten Spezifikationen Ihrer Anwendung zu bestätigen und die Unterschiede und Vorteile des Einsatzes von AM gegenüber der bisherigen Fertigungsstrategie, die zuvor zur Herstellung Ihres Teils verwendet wurde, hervorzuheben. Hier werden Konstruktionsänderungen und Designverbesserungen in die Anwendungsdatei integriert und vom Kunden genehmigt. Das F&E-Team (Forschung und Entwicklung) arbeitet hier mit dem Anwendungsteam zusammen, um die Knackpunkte einer Anwendung herauszuarbeiten und sie für die additive Fertigung mit optimaler Teileleistung zu optimieren.

Insider-Tipp des EOS-Metallteams: Achten Sie bei der Auswahl der richtigen Anwendung für AM auf die Winkel und Wandstärken der Anwendung. Mehrere steile Winkel bei einer Metall-AM-Anwendung erfordern zusätzliche Stützstrukturen und eine Nachbearbeitung, die für den 3D-Druck noch praktikabel sein kann, aber zusätzliche Zeit für die Fertigstellung des Teils erfordert. Große Wandstärken treiben den Materialverbrauch und die Gesamtkosten pro Teil in die Höhe, wo sie nicht unbedingt erforderlich sind. Wenn Sie eine ursprüngliche CAD-Datei (Computer Aided Design) in eine STL-Datei für den Druck konvertieren, verwenden Sie SolidWorks oder CAD in Magics, um die beste STL-Datei zu erstellen. Dies sind zwar teurere Methoden zur Konvertierung Ihrer Anwendungsdatei, aber sie sparen Zeit und Geld, da weniger Fehler in der STL-Datei auftreten.

Schritt 4: Bestätigung der Leistungsanforderungen der Anwendung und der gewünschten Oberflächenbeschaffenheit

Sobald Sie Ihr Anwendungsdesign fertiggestellt haben, ist es an der Zeit zu bestätigen, dass das Produkt die beabsichtigten Leistungsqualifikationsmerkmale des Teils erfüllt und die richtige Oberflächenbeschaffenheit aufweist. Die Qualifizierung testet die Anwendung in verschiedenen Belastungsumgebungen und beweist, dass sie den Umgebungsbedingungen, denen sie ausgesetzt ist, standhalten kann. Die Nachbearbeitung, der letzte Schritt der AM-Produktion, wird beim 3D-Druck oft übersehen. Die Nachbearbeitung ermöglicht das Entfernen von Stützstrukturen (falls erforderlich), die Oberflächenglättung von Anwendungen und Wärmebehandlungsoptionen, die speziell auf Ihr(e) Teil(e) zugeschnitten sind und ihnen das polierte Aussehen verleihen, das viele Unternehmen mit ihren Anwendungen anbieten. Sobald alle Elemente bestätigt sind, werden die Designdatei und die Produktionsparameter festgelegt.

Der letzte Schritt: Entscheidung über Ihre langfristigen Ziele und wie Sie AM in Ihrer Produktionslinie fortführen wollen

Sobald Ihre Anwendung für die 3D-Druckproduktion bereit ist, gibt es für Ihr Unternehmen mehrere Möglichkeiten, wie Sie vorgehen können. Wenn Sie die AM-Produktion ins Haus holen, ist es an der Zeit, Ihr internes Ingenieurteam darin zu schulen, wie Sie die additive Fertigung in Zukunft nutzen können. Die EOS Additive Minds Academy ist eine großartige Ressource für interne Teams, die es Unternehmen ermöglicht, in ihrem eigenen Tempo an AM-Schulungen teilzunehmen.

Wenn Ihr Unternehmen noch nicht bereit ist, sich allein auf AM einzulassen, ist der Einstieg in eine AM Turnkey Lösung ein weiterer Weg, der es Unternehmen ermöglicht, AM zu nutzen, ohne notwendigerweise Teile im eigenen Haus zu produzieren. AM Turnkey ist einfach - Sie kaufen ein System, aber das System verlässt nie die EOS Werkstatt. Stattdessen mietet es Platz in der EOS-Anlage in Austin, wo Ihr Ingenieurteam die Produktion des Systems zusammen mit unseren AM-Ingenieuren durchführt und verwaltet, so dass die Teams alle spezifischen Validierungsanforderungen Ihrer Anwendung mit der Unterstützung unserer Experten entwickeln und anpassen können. Dies ermöglicht eine schrittweise Einführung von AM und gibt Ihnen die Gewissheit, dass diejenigen, die sich am besten mit der Technologie auskennen, sie von Anfang an verwalten.

Insider-Tipp des EOS Metals-Teams: Wenn sich Ihr Unternehmen in der Wartezeit zwischen der Fertigstellung Ihres Anwendungsdesigns und der Lieferung und Einrichtung Ihres Systems befindet, beginnen Sie mit den Kursen der AM Academy und arbeiten Sie so viele wie möglich durch, bevor das System eintrifft. Auf diese Weise fühlt sich Ihr internes Entwicklungsteam vorbereitet und ist für den Erfolg gerüstet, bevor es überhaupt mit Ihrem neuen AM-System in Kontakt kommt.

Sind Sie an einem Einstieg in den 3D-Druck von Metall interessiert? Wenden Sie sich noch heute an das Team von Additive Minds, um mit einem Berater über Ihre Ziele im 3D-Druck zu sprechen.