Hoe het potentieel ontsluiten van design voor additive manufacturing

Grenzeloze vormvrijheid en dito opties tot customisatie, materiaalefficiëntie, lichtere onderdelen, ... rond additive manufacturing (AM) klinken terecht jubelkreten. In de praktijk hebt u meer nodig dan een 3D-printer om succesvol te zijn. Vooral het design vergt een totaal andere aanpak én mindset van de ontwerper. Daarom lichten we in een blogreeks de belangrijkste kwesties toe: wat maakt design voor AM zo anders, welke methodologieën en software bestaan er en hoe kunt u ermee aan de slag?   

De komende maanden overlopen we in verschillende blogposts enkele relevante topics rond AM. We beginnen bij de basics: hoe past design in het totaalplaatje van AM, en wat zijn de belangrijkste facetten? Vervolgens nemen we enkele specifieke thema’s onder de loep: 

  • Methodologie voor AM-design (+ whitepaper)
  • Software voor AM-design (+ whitepaper)
  • Case study van a tot z: de 'Sirris-watch'

Design voor AM in een breder framework 

Veel meer dan louter een machine is additive manufacturing een compleet proces. Het design van de te produceren producten is, hoewel essentieel, slechts één van de elementen. Om AM dus succesvol toe te passen, moeten ook de andere bouwstenen van de keten in het AM-framework passen: welke applicaties of componenten beoogt u? Wat moeten ze ‘kunnen’ of wat moet hen onderscheiden? Welk type AM-proces of -machine is daarvoor geschikt? Welke materialen passen hierbij? Enzovoort.  

Anders gezegd: vóór u in de methodologieën of technologieën van AM-design duikt, hebt u eerst een goed beeld nodig van de mogelijkheden, uitdagingen en meerwaarde ervan. Dit zijn alvast goede startpunten: 

AM-design in drie facetten 

Vroeger werd AM meestal voor prototyping ingezet en bleef het originele design behouden. De laatste jaren gebruikt men de technologie echter steeds meer om functionele eindproducten te maken. Hierbij moet het ontwerp wél afgestemd worden op de productietechnologie om de voordelen ook effectief te benutten. Dat speelt namelijk een cruciale rol om AM als een competitief alternatief in te zetten, bijvoorbeeld om complexe onderdelen in kleine series te produceren. De designbeperkingen van conventionele technologieën vallen immers volledig weg.  

Wie dus ontwerpt voor AM, moet rekening houden met drie facetten:

1. Design voor functie

Eerst en vooral kunnen we streven naar een maximale functie-integratie. Elke complexiteit en functionaliteit die we kunnen toevoegen binnen hetzelfde volume is nagenoeg gratis. 

Geoptimaliseerde gooseneck bracket van Asco
(zie : http://www.sirris.be/nl/success-story/asco-start-pilootproject-rond-3d-printen-de-luchtvaart)

2. Design voor productietechnologie

Ook de specifieke kenmerken van de gekozen technologie spelen mee, zoals het materiaal, supportstructuren, printparameters enz. 

3. Design voor nabewerking

Tot slot houden we tijdens het ontwerp ook al rekening met de vereiste nabewerking. Denk maar aan het verwijderen van overtollig poeder en supportstructuren, of de nabewerking van het onderdeel zelf. Zo spreken we al gauw eerder over design for manufacturing in plaats van design for AM. 

Het doel is om dit tijdens het ontwerpproces al zoveel mogelijk te optimaliseren, om zo de bijkomende kosten te kunnen reduceren. 

AM-design als katalysator voor meerdere doelen 

Omdat design voor AM meer inhoudt dan u zou vermoeden, is het essentieel om methodologieën correct toe te passen en de juiste software efficiënt te gebruiken. Rond deze twee thema’s gaan de volgende blogposts in deze reeks over AM-design.

De mogelijkheden van additive manufacturing verkennen voor uw bedrijf? Bekijk hoe Sirris u kan ondersteunen of neem deel aan onze tweedaagse Masterclass 'Design for additive manufacturing' die op 25 april en 22 mei georganiseerd wordt.