SLM Solutions lanserar nu ”Free Float”, en 3d-utskriftsteknik som dramatiskt minskar behovet av stödstrukturer.
Stödstrukturer har länge varit ett nödvändigt ont inom additiv tillverkning av metall med PBF-processerna. Dessa är strukturer i ett annat eller samma material som objektet, och som ska säkerställa att objektet som 3d-printas hålls på plats och har rätt form utan att kollapsa under printprocessen. Stödstrukturer krävs för att hantera flera problem under 3d-utskrift, också för att hålla positionen för ”lösa” element och hantera de mekaniska belastningar som genereras av de enorma värmegradienterna under och efter utskrift. I vissa fall läggs också stödstrukturer till för att dra bort värmen från de hetaste platserna för termisk kontroll.
Utmaningarna med stödstrukturer
Även om stöd är önskvärt under själva utskriften är de oönskade efteråt. Detta beror på att de ofta måste skäras bort med hjälp av verktyg för metallbearbetning. Även om denna process i vissa fall kan automatiseras med avancerad (men dyr) CNC-utrustning görs den ofta manuellt med hjälp av handverktyg.
Efterbehandling är dyr på grund av manuell hantering och medför också förseningar i slutförandet av delen. Som ett steg i tillverkningsprocessen kan borttagning av stödkonstruktioner bli en flaskhals om den är överbelastad med delar. Stödkonstruktioner i sig använder stora mängder dyrt metallpulver, som hamnar som avfall eftersom strukturerna inte kommer att användas vidare.
Den bästa lösningen skulle vara att försöka undvika att använda stödstrukturer helt, men detta kan inte uppnås med LPBF-processen. Men det är fullt möjligt att minska stödmängden.
SLM Solutions Free Float
Till exempel, istället för att ha utskriftsparametrar för hela byggkammaren, kan Free Float-systemet anpassa sig till lokala förhållanden i olika delar av byggkammaren under utskriftsjobbet. Resultaten är imponerande. SLM Solutions säger att behovet av support minskar med en mycket stor andel. De säger inte exakt hur mycket eftersom detta helt beror på specifika situationer och geometrier, men poängen är att mycket färre stödstrukturer används.
Helt ”supportfritt” är dock systemet inte. Men det är en teknik som minskar användningen av stödstrukturer till ett minimum. SLM Solutions säger att Free Float kan fungera för ”vilket material som helst”, men i princip kommer de att erbjuda tjänsten för inconel- och titan-metaller. Free Float kommer inte bara att finnas på ny SLM-utrustning utan även på de flesta av deras tidigare modeller.
Text: Roger Stormo
Översättning: Anja Degerholm
