SLS 3D-printen wint steeds meer aan populariteit. En als het om bepaalde oplossingen gaat, zijn de voordelen nog duidelijker. Zo heeft de Chinese fabrikant van SLS 3D-printers, TPM3D, duidelijk laten zien hoe zijn machines de productie kunnen vereenvoudigen en efficiënter maken. Met dit AM-proces is het mogelijk om snel geoptimaliseerde onderdelen te maken voor een breed scala aan industrieën.
TPM3D heeft zijn reputatie in eigen land verstevigd, met printers die in diverse sectoren worden gebruikt. Nu heeft het bedrijf zich wereldwijd uitgebreid en erkenning gekregen voor zijn grootschalige mogelijkheden voor additieve productie en een breed scala aan materialen die compatibel zijn met SLS 3D-printen, zoals PA, TPU en PEKK. TPM3D heeft met name een niche voor zichzelf gecreëerd met zijn grootformaat industriële SLS-systemen met dubbele laser.
Het vlaggenschipmodel van het bedrijf, de S600DL, heeft een indrukwekkend bouwvolume van 600 × 600 × 800 mm, het grootste op de markt, aangezien de meeste SLS 3D-printers doorgaans een klein bouwvolume hebben. Dit model symboliseert niet alleen de bijdrage van het bedrijf aan het stroomlijnen van de productie met SLS 3D-printen, maar illustreert ook zijn expertise in sectoren zoals de medische sector en de automobielindustrie.
TPM3D maakt het verschil in de auto-industrie
Laten we beginnen met de auto-industrie, waar TPM3D verschillende klanten op verschillende continenten heeft bediend. Bijvoorbeeld de cases van een zelfrijdende micropolitieauto en verbeterde auto-apparatuur.
De politieauto uit Dubai is een bijzonder interessant geval. Hier werd de TPM3D S600DL-oplossing gebruikt, evenals glasgevuld PA12, om carrosseriedelen, structuurdelen en meer te maken. En wederom werd de waarde van de SLS 3D-printoplossingen van het bedrijf duidelijk zichtbaar als een manier om de productie efficiënter en veel eenvoudiger te maken. Bij de traditionele methode was het nodig om veel verschillende apparatuur te gebruiken, waaronder een snijmachine. Vervolgens moest er gelast worden. Dit resulteerde, zoals te verwachten, in een lange doorlooptijd voor de onderdelen en de auto zelf had een hoog gewicht, met alleen al de voorkant die 27 kg woog. Niet bepaald ideaal voor een mini-auto.
De verschillende ontwikkelingsfasen van de politieauto, van ontwerp (links) tot het uiteindelijke onderdeel (rechts), waarbij de 3D-geprinte onderdelen zijn uitgelicht
Door gebruik te maken van SLS en TPM3D konden de gebruikers het proces aanzienlijk vereenvoudigen, tot alleen het ontwerpen en vervolgens printen van de onderdelen. Dit bracht de doorlooptijd terug tot 2 dagen, een reductie van ongeveer 50%. Bovendien werd, dankzij de mogelijkheid om het ontwerp van de onderdelen te optimaliseren, het gewicht van het onderdeel teruggebracht tot slechts 4 kg, een reductie van 82%.
Soortgelijke voordelen zien we terug in de behuizing van auto-mallen en -bevestigingen uit Zuid-Korea. Ook hier werden de TPM3D S600DL-oplossing en glasvezelversterkt PA12-materiaal gebruikt om een autolamp, dashboardbevestiging en bumperbevestiging te maken.
In het oorspronkelijke, zeer inefficiënte aluminiumproces was het nodig om een zandmal in 3D te printen voordat het onderdeel daadwerkelijk werd gegoten. Vervolgens moest de mal worden gebroken en het onderdeel worden gereinigd, waarna de bewerking cruciaal is. Het uiteindelijke onderdeel werd vervolgens onderworpen aan drie-coördinatenmetingen en -tests vóór het anodiseren.
Het ergste? Het kwalificatiepercentage ligt slechts tussen de 70% en 80% vanwege problemen met mislukte zandvormprints, gietfouten en gaten. Bovendien zijn er meerdere medewerkers nodig voor dit proces, wat hoge arbeidskosten met zich meebrengt. Door over te stappen op SLS 3D-printen via TPM3D, was het mogelijk om het proces aanzienlijk te vereenvoudigen, de efficiëntie en slagingspercentages te verbeteren en de kosten te verlagen.
Hoe? Nou, met 3D-printen was het voor het proces alleen nodig om de mallen te printen en te ontpoederen, vóór de optionele CNC-bewerking en vervolgens het meten en verven op drie coördinaten. Dit vereenvoudigde proces verhoogde ook het slagingspercentage met minder stappen, waar problemen konden ontstaan. U kunt meer zien in de onderstaande tabel:
Een vergelijking van kosten en tijd bij het gieten van aluminium versus SLS 3D-printen met TPM3D met nylon
Overstappen naar SLS voor de medische sector
Ook in de medische sector kon TPM3D haar capaciteit voor vereenvoudigde en efficiënte productie aantonen door de verbetering van ortheses voor scoliosepatiënten. Scoliose is een aandoening waarbij de wervelkolom een onregelmatige kromming heeft, waarbij de ernst afhangt van de ernst ervan en of deze in de loop van de tijd verandert. Bij ernstigere gevallen zijn beugels noodzakelijk voor de behandeling.
Deze beugels, die tussen de 13 en 16 uur per dag worden gedragen, hebben echter een aantal problemen. Ten eerste is de productie ervan complex, met gipsvormen, reparatie, het bevestigen van thermoplastische platen, snijden, slijpen en het aanbrengen van de voering – allemaal noodzakelijke stappen. Bovendien is het eindresultaat onaantrekkelijk omdat ze groot en moeilijk te verbergen zijn.
Hier komt SLS 3D-printen om de hoek kijken. Met de TPM3D S360-oplossing en PA12 was het mogelijk om een beugel aanzienlijk sneller te maken. Dit verkort de tijd van ontwerp tot eindproduct aanzienlijk ten opzichte van het omslachtige traditionele productieproces.
SLS 3D-printen vereenvoudigt het proces voor het maken van beugels voor scoliose aanzienlijk, zoals u op deze afbeelding kunt zien
Bovendien werd de resulterende beugel verbeterd door het gebruik van additieve productie. Het was mogelijk om de beugel kleiner en gemakkelijker te verbergen te maken, wat de impact op het dagelijks leven van de patiënt verminderde. Bovendien was het corrigerende effect ook beter. Met deze 3D-geprinte beugels verbeterde de scoliose van de patiënten aanzienlijk, met een correctiepercentage van meer dan 50%.
Extra sectoren profiteren van TPM3D
Natuurlijk laten deze cases niet alles zien wat SLS 3D-printen kan. TPM3D kent een aantal toepassingsmogelijkheden in de lucht- en ruimtevaart, het onderwijs en de consumentenelektronica. Net als in de auto-industrie en de gezondheidszorg hebben gebruikers in deze sectoren ontdekt dat de implementatie van additieve productie met TPM3D hun efficiëntie heeft verbeterd en productiemethoden heeft vereenvoudigd.
Tussen 3D-geprinte UAV's die hielpen de Chinese nationale markt te versterken, het restaureren van een 3D-geprinte Megantereon-schedel om het oeroude beest te bestuderen, 3D-printen voor elektrisch gereedschap, maar ook voor laagspanningsapparaten en zelfs sportuitrusting, en nog veel meer, is het onmiskenbaar dat TPM3D duidelijk heeft laten zien op welke manieren SLS 3D-printen kan worden toegepast.
Met hun oplossingen, waaronder de S-serie, hulpmachines voor schoner en veiliger printen en natuurlijk een breed materiaalassortiment waarmee gebruikers de gewenste eigenschappen van het eindproduct kunnen kiezen, heeft het bedrijf gebruikers in staat gesteld om AM eenvoudiger en efficiënter te gebruiken. En dat is precies wat een groot deel van de maakindustrie nodig heeft.
Links ziet u de mal die met 3D-printen is gemaakt, vergeleken met de traditionele mal rechts.
