Laser Additive Manufacturing (LAM)

Overzicht van Laser Additive Manufacturing (LAM)

Laser Additive Manufacturing (LAM) brengt een revolutie teweeg in de wereld van metaalbewerking. Maar wat is LAM precies? Eenvoudig gezegd is het een proces dat gebruik maakt van lasertechnologie om lagen metaalpoeder op te bouwen tot een massief object. Stel je een 3D-printer voor, maar dan voor metaal. Deze technologie maakt de productie mogelijk van zeer complexe en precieze onderdelen waar traditionele productiemethoden moeite mee hebben.

Inleiding tot laser additief produceren (LAM)

Laser Additive Manufacturing, vaak afgekort als LAM, is een geavanceerde technologie die de precisie van lasers combineert met de flexibiliteit van additive manufacturing. Door een krachtige laser te gebruiken om metaalpoeders te smelten en samen te smelten, kunnen met LAM laag voor laag ingewikkelde en robuuste onderdelen worden gemaakt. Dit proces is niet alleen efficiënt, maar opent ook nieuwe mogelijkheden voor ontwerp en materiaaloptimalisatie.

Belangrijkste voordelen:

• Nauwkeurig: De haarfijne nauwkeurigheid van de laser maakt zeer gedetailleerde en complexe ontwerpen mogelijk.
• Materiaalefficiëntie: LAM vermindert afval omdat alleen de benodigde hoeveelheid materiaal wordt gebruikt.
• Flexibiliteit: Kan onderdelen maken van een breed scala metaalpoeders.

Soorten en samenstelling van metaalpoeders gebruikt in LAM

De keuze van het metaalpoeder is cruciaal in LAM omdat het een directe invloed heeft op de kwaliteit en de eigenschappen van het eindproduct. Hier volgt een overzicht van enkele van de meest gebruikte metaalpoeders in LAM:

Metaalpoeder	Compositie	Eigenschappen	TOEPASSINGEN
Roestvrij staal 316L	IJzer, chroom, nikkel, molybdeen	Corrosiebestendigheid, hoge sterkte	Medische implantaten, lucht- en ruimtevaart, auto's
Inconel 718	Nikkel, chroom, ijzer, niobium, molybdeen	Bestand tegen hoge temperaturen, sterkte, oxidatiebestendigheid	Straalmotoren, gasturbines, ruimteverkenning
Titaan Ti6Al4V	Titanium, aluminium, vanadium	Hoge sterkte-gewichtsverhouding, biocompatibiliteit	Ruimtevaart, medische implantaten, auto-industrie
Aluminium AlSi10Mg	Aluminium, silicium, magnesium	Lichtgewicht, goede thermische eigenschappen	Auto's, luchtvaart, consumentenelektronica
Kobalt Chroom	Kobalt, chroom, molybdeen	Slijtvastheid, biocompatibiliteit	Tandheelkundige implantaten, lucht- en ruimtevaart, industriële toepassingen
Maragingstaal	IJzer, nikkel, molybdeen, kobalt	Hoge sterkte, taaiheid	Gereedschappen, lucht- en ruimtevaart, hoogwaardige onderdelen
Koper CuNi2SiCr	Koper, Nikkel, Silicium, Chroom	Hoge thermische en elektrische geleidbaarheid	Elektrische onderdelen, warmtewisselaars
Nikkellegering 625	Nikkel, chroom, molybdeen, niobium	Corrosiebestendigheid, hoge sterkte	Scheepvaart, chemische verwerking, ruimtevaart
Gereedschapsstaal H13	IJzer, chroom, molybdeen, vanadium	Hoge taaiheid, slijtvastheid	Gereedschappen, matrijzen, toepassingen met hoge spanning
Brons	Koper, Tin	Goede bewerkbaarheid, corrosiebestendigheid	Kunst, historische restauraties, lagers

Kenmerken van Laser Additive Manufacturing (LAM)

Wat onderscheidt LAM van andere productieprocessen? Hier zijn enkele belangrijke kenmerken:

1. Laag-voor-laag opbouw: LAM bouwt onderdelen door metaalpoeder laag voor laag samen te smelten, waardoor complexe geometrieën mogelijk worden die met traditionele methoden moeilijk of onmogelijk te maken zijn.
2. Hoge precisie: De fijne controle van de laser over het smeltproces resulteert in een extreem hoge precisie, waardoor het ideaal is voor gedetailleerde en ingewikkelde ontwerpen.
3. Veelzijdigheid van materiaal: LAM kan werken met een breed gamma metaalpoeders, die elk unieke eigenschappen en voordelen bieden.
4. Minder afval: In tegenstelling tot subtractieve productie, waarbij overtollig materiaal wordt weggesneden, gebruikt LAM alleen het materiaal dat nodig is voor het onderdeel, waardoor er minder afval is.
5. Aanpassing: De digitale aard van LAM maakt eenvoudig maatwerk en snelle prototypes mogelijk.

Toepassingen van Laser Additive Manufacturing (LAM)

LAM verandert veel industrieën door nieuwe manieren te bieden om onderdelen en producten te maken. Hier zijn enkele van de belangrijkste toepassingen:

Industrie	TOEPASSINGEN
Lucht- en ruimtevaart	Lichtgewicht structurele onderdelen, motoronderdelen, warmtewisselaars
Medisch	Aangepaste implantaten, chirurgische instrumenten, protheses
Automobielen	Lichtgewicht onderdelen, complexe motoronderdelen, aangepaste accessoires
Gereedschappen	Mallen, matrijzen, snijgereedschappen
Energie	Turbinebladen, warmtewisselaars, complexe leidingsystemen
Sieraden	Aangepaste ontwerpen, ingewikkelde patronen, lichtgewicht stukken
Elektronica	Koellichamen, behuizingen, connectoren
Consumentenproducten	Aangepaste ontwerpen, complexe geometrieën, lichtgewicht componenten
Marine	Corrosiebestendige componenten, complexe vormen voor vloeistofdynamica
Verdediging	Lichtgewicht en robuuste onderdelen, snelle prototyping voor nieuwe ontwerpen

Specificaties, maten, kwaliteiten en normen

Als het op LAM aankomt, is het naleven van specificaties, maten, kwaliteiten en normen cruciaal om de kwaliteit en betrouwbaarheid van de geproduceerde onderdelen te garanderen.

Specificatie	Details
Grootte Bereiken	Meestal kan LAM onderdelen produceren van enkele millimeters tot meerdere meters.
Rangen	Metaalpoeders zijn verkrijgbaar in verschillende kwaliteiten, elk geschikt voor specifieke toepassingen.
Standaarden	ISO/ASTM 52900, ISO 9001 voor kwaliteitsbeheer, AS9100 voor lucht- en ruimtevaart, ISO 13485 voor medische apparatuur.

Leveranciers en prijsinformatie

De juiste leverancier vinden is essentieel voor succesvolle LAM-activiteiten. Hier zijn enkele prominente leveranciers en hun prijsinformatie:

Provider	Aangeboden materialen	Prijsklasse (per kg)	Opmerkingen
Höganäs	Roestvrij staal, gereedschapsstaal, brons	$50 – $150	Bekend om metaalpoeders van hoge kwaliteit
Timmerman Technologie	Titanium, nikkellegeringen, roestvrij staal	$100 – $300	Uitgebreid assortiment metaalpoeders
Sandvik	Roestvrij staal, titanium, nikkellegeringen	$80 – $250	Innovatieve materiaaloplossingen
GKN additief	Aluminium, roestvrij staal, nikkellegeringen	$70 – $200	Breed scala aan materialen
LPW-technologie	Roestvrij staal, titanium, nikkellegeringen	$90 – $220	Hoogwaardige, consistente poeders
Arcam AB	Titanium, kobaltchroom, gereedschapsstaal	$120 – $350	Specialiteit in hoogwaardige materialen
EOS GmbH	Roestvrij staal, aluminium, titanium	$100 – $280	Marktleider in LAM-materialen
Renishaw	Titanium, aluminium, roestvrij staal	$110 – $290	Focus op innovatie en kwaliteit
Oerlikon AM	Nikkellegeringen, kobaltchroom, titanium	$130 – $320	Uitgebreide materiaalportfolio
Metco	Nikkellegeringen, roestvrij staal, gereedschapsstaal	$75 – $250	Geavanceerde oppervlakteoplossingen

Voor- en nadelen: een vergelijkende analyse

Elke technologie heeft zijn sterke en zwakke punten. Hier volgt een gedetailleerde vergelijking van de voor- en nadelen van LAM:

Voordelen	Nadelen
Precisie en nauwkeurigheid: Hoog detailniveau	Kosten: Initiële installatie en materialen kunnen duur zijn
Complexe geometrieën: Vermogen om ingewikkelde ontwerpen te maken	Snelheid: Kan langzamer zijn dan traditionele methoden
Materiaalefficiëntie: Minder afval	Afwerking oppervlak: Kan nabewerking vereisen
Aanpassing: Eenvoudig aan te passen en prototypen	Groottebeperkingen: Beperkt door de grootte van de bouwkamer
Materiaalvariëteit: Breed assortiment metaalpoeders	Energieverbruik: Hoge vermogensvereisten
Kortere doorlooptijden: Snellere doorlooptijd van ontwerp tot product	Materiële beperkingen: Sommige materialen zijn moeilijk te verwerken

FAQ

Vraag	Antwoord
Wat is Laser Additive Manufacturing (LAM)?	LAM is een proces dat lasers gebruikt om metaalpoeders te smelten en zo laag voor laag vaste objecten te maken.
Wat zijn de voordelen van LAM?	Hoge precisie, materiaalefficiëntie, de mogelijkheid om complexe geometrieën te maken en maatwerk.
Welke sectoren profiteren het meest van LAM?	Ruimtevaart, medisch, automobiel, gereedschap, energie, juwelen, elektronica, consumentenproducten, scheepvaart en defensie.
Welke metalen kunnen gebruikt worden in LAM?	Roestvrij staal, Inconel, titanium, aluminium, kobaltchroom, maragingstaal, koper, nikkellegeringen, gereedschapsstaal, brons.
Hoe verhoudt LAM zich tot traditionele productie?	LAM biedt meer precisie en flexibiliteit, maar kan duurder en langzamer zijn.
Zijn er beperkingen aan LAM?	Ja, inclusief de hoge kosten, het energieverbruik en de mogelijke beperkingen van de grootte van bouwkamers.
Hoe kies ik het juiste metaalpoeder voor LAM?	Houd rekening met de toepassingseisen, zoals sterkte, temperatuurbestendigheid en biocompatibiliteit.
Welke normen zijn van toepassing op LAM?	Onder andere ISO/ASTM 52900, ISO 9001, AS9100 en ISO 13485.
Wie zijn de belangrijkste leveranciers van metaalpoeders voor LAM?	Höganäs, Carpenter Technology, Sandvik, GKN Additive, LPW Technology, Arcam AB, EOS GmbH, Renishaw, Oerlikon AM, Metco.
Wat is de prijsklasse voor metaalpoeders in LAM?	De prijzen variëren van $50 tot $350 per kilo, afhankelijk van het materiaal.

Laser Additive Manufacturing (LAM) maakt de weg vrij voor de toekomst van metaalbewerking en biedt ongeëvenaarde precisie, efficiëntie en veelzijdigheid. Of u nu ruimtevaartonderdelen, medische implantaten of ingewikkelde sieraden wilt produceren, LAM biedt een robuuste oplossing die voldoet aan de eisen van moderne productie. Door de soorten metaalpoeders, hun eigenschappen en de belangrijkste kenmerken van LAM te begrijpen, kunt u het volledige potentieel van deze baanbrekende technologie benutten.

Meer weten over 3D printprocessen