Additive Manufacturing (AM) is een toepasselijke naam om de technologieën te beschrijven die 3D-objecten bouwen door laagje-op-laagje materiaal toe te voegen, of het materiaal nu plastic, metaal, beton of een dag….
Gemeenschappelijk voor AM-technologieën is het gebruik van een computer, 3D-modelleringssoftware (Computer Aided Design of CAD), machineapparatuur en het aanbrengen van lagen materiaal. Zodra een CAD-schets is gemaakt, leest de AM-apparatuur de gegevens van het CAD-bestand in en legt of voegt opeenvolgende lagen vloeistof, poeder, plaatmateriaal of iets anders toe, laag over laag, om een 3D-object te fabriceren.
De term AM omvat vele technologieën waaronder subsets als 3D Printing, Rapid Prototyping (RP), Direct Digital Manufacturing (DDM), gelaagde fabricage en additieve fabricage.
De toepassing van AM is grenzeloos. Het eerste gebruik van AM in de vorm van Rapid Prototyping was gericht op visualisatiemodellen voor de productie. Meer recent wordt AM gebruikt om eindproducten te vervaardigen in vliegtuigen, tandheelkundige restauraties, medische implantaten, auto’s en zelfs modeartikelen.
Hoewel het toevoegen van laag-op-laag benadering eenvoudig is, zijn er vele toepassingen van AM technologie met gradaties van verfijning om aan diverse behoeften te voldoen, waaronder:
+ een visualisatiehulpmiddel in ontwerp
+ een middel om sterk aangepaste producten te maken voor zowel consumenten als professionals
+ als industriële tooling
+ om kleine partijen productiedelen te produceren
+ op een dag….productie van menselijke organen
Aan het MIT, waar de technologie werd uitgevonden, zijn er projecten in overvloed ter ondersteuning van een reeks toekomstgerichte toepassingen, van multi-structuurbeton tot machines die machines kunnen bouwen; terwijl het werk bij Contour Crafting structuren ondersteunt waarin mensen kunnen wonen en werken.
Sommigen zien AM als een aanvulling op subtractieve fabricage (het verwijderen van materiaal zoals het uitboren van materiaal) en in mindere mate vervorming (zoals smeden). Hoe dan ook, AM kan zowel consumenten als professionals, de toegankelijkheid bieden om producten te maken, aan te passen en/of te repareren, en in het proces, de huidige productietechnologie te herdefiniëren.
Of het nu eenvoudig of geavanceerd is, AM is inderdaad AMazingwekkend en het best beschreven in het toevoegen van laag-op-laag, of het nu in plastic, metaal, beton of op een dag…menselijk weefsel is”.
Voorbeelden van Additive Manufacturing (AM)
+ SLA
Zeer high-end technologie die gebruik maakt van lasertechnologie om laag-op-laag fotopolymeerhars (polymeer dat van eigenschappen verandert wanneer het aan licht wordt blootgesteld) uit te harden.
De opbouw vindt plaats in een pool van hars. Een laserstraal, die in de pool van hars wordt gericht, tekent het doorsnedepatroon van het model voor die bepaalde laag en hardt het uit. Tijdens de bouwcyclus wordt het platform waarop wordt gebouwd verplaatst, waarbij één laagdikte wordt verminderd. Het proces herhaalt zich totdat de bouw of het model is voltooid en fascinerend is om naar te kijken. Gespecialiseerd materiaal kan nodig zijn om sommige modelkenmerken te ondersteunen. Modellen kunnen worden bewerkt en gebruikt als patronen voor spuitgieten, thermovormen of andere gietprocessen.
+ FDM
Proces georiënteerd waarbij gebruik wordt gemaakt van thermoplastische (polymeer dat verandert in een vloeistof bij de toepassing van warmte en stolt tot een vaste stof wanneer het wordt afgekoeld) materialen die door middel van geïndexeerde nozzles op een platform worden geïnjecteerd. De sproeiers volgen het dwarsdoorsnedepatroon voor elke bepaalde laag met het thermoplastische materiaal dat voorafgaand aan de toepassing van de volgende laag verhardt. Het proces herhaalt tot de bouw of het model is voltooid en fascinerend om te bekijken. Gespecialiseerd materiaal kan nodig zijn om steun te geven aan sommige modeleigenschappen. Net als bij SLA kunnen de modellen worden bewerkt of als patronen worden gebruikt. Zeer eenvoudig te gebruiken en cool.
+ MJM
Multi-Jet Modeling is vergelijkbaar met een inkjet printer in die zin dat een kop, in staat om heen en weer te pendelen (3 dimensies-x, y, z)) honderden kleine jets bevat om een laag thermopolymeer materiaal aan te brengen, laag-voor-laag.
+3DP
Hierbij wordt een model gebouwd in een vat gevuld met poeder van zetmeel of gips. Een inkjet printerkop brengt een kleine hoeveelheid bindmiddel aan om een laag te vormen. Na het aanbrengen van het bindmiddel wordt een nieuwe laag poeder over de vorige laag geveegd door meer bindmiddel aan te brengen. Dit proces wordt herhaald tot het model volledig is. Aangezien het model wordt ondersteund door los poeder, is er geen ondersteuning nodig. Bovendien is dit het enige proces dat in kleuren bouwt.
+ SLS
Zoals SLA technologie maakt Selective Laser Sintering (SLS) gebruik van een krachtige laser om kleine deeltjes plastic, metaal, keramiek of glas samen te smelten. Tijdens de bouwcyclus wordt het platform waarop de bouw plaatsvindt verplaatst, waardoor een enkele laagdikte daalt. Het proces herhaalt zich totdat de bouw of het model is voltooid. In tegenstelling tot de SLA-technologie is er geen ondersteunend materiaal nodig, omdat de build wordt ondersteund door ongesinterd materiaal.