Traditionell bedeutet ein neues Jahr einen Neuanfang. Es kann sogar eine Chance bieten, neue Möglichkeiten zu erkunden oder sich vielleicht von alten Gewohnheiten zu befreien, die uns daran hindern, unsere Ziele zu erreichen. Die Branche der additiven Fertigung (AM) ist da nicht anders. Aber dieses Jahr gibt es eine „Gewohnheit“, die wir alle ermutigen, zu überprüfen und aufzugeben. Diese Angewohnheit ist natürlich das gefürchtete Design für die additive Fertigung (DfAM).
Aber was meinen wir mit DfAM und warum ist es so ein Nachteil für AM und Innovation insgesamt?
DfAM definieren
Beginnen wir damit, genau zu verstehen, was wir meinen, wenn wir DfAM sagen. DfAM ist ein Prozess, der erfordert, Metall-AM-Teile so zu konstruieren, dass die Notwendigkeit von Stützen an Stellen verringert wird, an denen ihre Entfernung unpraktisch ist oder wo ihre Entfernung die Oberflächenqualität negativ beeinflussen könnte.
Auch wenn es harmlos klingen mag, zwingt DfAM Ingenieure dazu, Zugeständnisse im Namen der Herstellbarkeit zu machen, anstatt das bestmögliche Teil zu produzieren, und wird oft mit konventionellen AM-Technologien in Verbindung gebracht, die das ursprüngliche Versprechen der Technologie nicht erfüllen.
In einer Branche, in der sich die Dinge schnell ändern und ständig Lösungen für wichtige Herausforderungen in der Fertigung benötigt werden, wurde Fachleuten in der gesamten Fertigungsindustrie versprochen, dass AM helfen könnte, viele der Herausforderungen zu meistern, denen sie gegenüberstehen, insbesondere Herausforderungen in den Bereichen Design und Lieferkette. Herkömmliche AM-Technologien sind dieser Aufgabe leider nicht gewachsen und bringen gewisse Einschränkungen mit sich, nämlich in Form von DfAM.
Um es klar zu sagen: Wenn wir uns dafür einsetzen, DfAM aufzugeben, tun wir dies, während wir anerkennen, dass ein Teil von DfAM der Leistung zugute oder nachteilig sein kann. Stattdessen sprechen wir hier von einer Abkehr von konventionellen AM-Technologien, die Ingenieuren keine andere Wahl lassen, als die ursprüngliche Designabsicht und Leistung zu opfern, indem sie sie zu DfAM zwingen.
Die Grenzen der konventionellen AM
Das Problem besteht darin, dass Anpassungen und Neukonstruktionen an den Grenzen herkömmlicher AM die Effektivität des ursprünglichen konsolidierten Designs verringern und zu oft die Leistung des beabsichtigten Teils direkt beeinträchtigt wird.
Beim Erstellen von Designs, die in den meisten Metall-AM-Systemen gedruckt werden können, müssen Sie berücksichtigen, wie das Teil in der Baukammer sitzt. Sie müssen auch abgewinkelte Oberflächen oder Überhänge vermeiden, die die berüchtigte „45-Grad-Regel“ überschreiten, die einschränkt, was ohne umfangreiche Stützstrukturen gedruckt werden kann, um ein Kräuseln und Verziehen zu verhindern.
Darüber hinaus müssen Sie häufig den Durchmesser von Innenkanälen einschränken, da diese Abmessungen nicht selbsttragend sind und die Strukturen selbst nicht für die Nachbearbeitung erreicht werden können.
Als nächstes müssen Sie bei der Vorbereitung eines Entwurfs für den Druck die Schnittstelle zwischen der Maschine und Ihrem CAD-Modell feinabstimmen, indem Sie die spezifischen Material- und Prozessparameter definieren, die die Laser genau leiten, um jede Schicht Ihres Teils perfekt zu schmelzen, während es Form annimmt die Baukammer. Mehrfache Testläufe sind keine Seltenheit, und es kommt selten vor, dass Ihr erster, zweiter oder gar dritter Drucklauf den vollen Erfolg erzielt.
Als letzte Einschränkung herkömmlicher Metall-AM-Systeme ist eine unternehmenskritische Qualitätskontrolle von Anfang bis Ende – in Form von Prozessparameterdefinition, automatisierter Vordruckkalibrierung, Bauüberwachung in Echtzeit, Neukalibrierung und Berichterstellung – möglich. ist einfach nicht auf einem Niveau verfügbar, das die Produktion von optimierten Fertigteilen auf Anhieb sicherstellt.
Beispielsweise wäre ein Design mit komplexen internen Kanälen mit herkömmlichen AM-Systemen schwierig, unpraktisch oder einfach unmöglich zu erreichen, da es den Einbau interner Stützstrukturen erfordern würde, die dann schwer zu entfernen wären.
Die meisten Metall-AM-Geräte sind an die Vorstellung gebunden, dass man „Design for AM“ machen muss. Die Vorstellung, dass Sie sich an die Regeln des DfAM halten müssen, um etwas erfolgreich in 3D zu drucken, basiert auf den Grenzen der aktuellen Metallmaschinen.
Bei Velo3D lehnen wir diese Vorstellung ab, und deshalb glauben wir, dass Ingenieure, Hersteller und dergleichen „DfAM aufgeben“ und das volle Potenzial der AM-Technologie ausschöpfen müssen, um komplexe Teile effizienter als herkömmliche Fertigungsmethoden herzustellen. Nur dann werden wir in der Lage sein, die Grenzen von Design und Fertigung zu verschieben.
Die gute Nachricht ist, dass wir nicht an seine Zwänge gefesselt bleiben müssen.
Advanced Metal AM ist hier, um zu helfen
Heute ist Advanced Metal AM in Form der End-to-End-Lösung von Velo3D da, um bahnbrechenden Luft- und Raumfahrtprojekten, kritischen Öl- und Gasbetrieben, alternativen Energieunternehmen und mehr dabei zu helfen, größere Höhen zu erreichen. Dies schließt Designs ein, bei denen Wände und interne Kanäle von null auf 180 Grad reichen können, anstatt bei 45-Grad-Winkeln anzuhalten, wie es uns DfAM vorschreibt.
Mit der End-to-End-Lösung von Velo3D ist jetzt dank der Fähigkeiten unserer End-to-End-Prozess- und Qualitätskontrollen eine neue Welt der geometrischen Freiheit möglich. Durch unsere Synergie aus Software und Hardware ermöglichen wir ein Maß an Designfreiheit und eine hochwertige Teilefertigung, die in der Metall-AM beispiellos ist.
Wenn es also einen Vorsatz gibt, den Sie in diesem Jahr einhalten möchten, empfehlen wir Ihnen, sich unserer Mission anzuschließen, DfAM aufzugeben, das wahre Versprechen von AM zu verwirklichen und die Designfreiheit anzunehmen.
Möchten Sie mehr darüber erfahren, wie die End-to-End-Lösung von Velo3D Ihre Designs freischalten und Ihren Fertigungsprozess verbessern kann? Melden Sie sich mit einem unserer Experten heute.
