De voor- en nadelen van Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) in vergelijking met lasergebaseerde additive manufacturing
Additieve fabricage met draadboog en lasergebaseerde AM zijn twee additieve metaalproductieprocessen die in verschillende industriële behoeften voorzien. Beide processen produceren laag voor laag metaalonderdelen die vrijwel de uiteindelijke vorm hebben, maar ze verschillen aanzienlijk wat betreft kostenstructuur, bouwtempo, materiaalvorm, energiebron en de haalbare kwaliteit van de onderdelen. De keuze tussen beide hangt af van factoren zoals de afmetingen van het onderdeel, de toepassing, de eisen aan de oppervlakteafwerking en de economische aspecten van de productie.
Voordelen van Wire Arc Additive Manufacturing
Hoge afzettingssnelheden
WAAM biedt een van de hoogste afzettingssnelheden binnen de metaal-AM. De productiviteit varieert doorgaans van enkele kilo’s per uur tot ruim boven wat poedergebaseerde systemen kunnen bieden. Dit maakt WAAM uitermate geschikt voor componenten op grote schaal.
Kosteneffectieve materialen
WAAM maakt gebruik van standaard lasdraad, dat aanzienlijk goedkoper is dan de metaalpoeders die nodig zijn voor lasersystemen. Lasdraad biedt bovendien voorspelbare verwerking, een constante kwaliteit en minimale verspilling.
Grote bouwvolumes
WAAM-systemen kunnen met meerassige robotopstellingen tot zeer grote afmetingen worden opgeschaald. Hierdoor kunnen extra grote of lange onderdelen worden geproduceerd die op poederbedmachines moeilijk of onmogelijk te vervaardigen zijn.
Robuust en energiezuinig
Booglasttechnologie is al tientallen jaren een beproefde industriële techniek. WAAM-apparatuur is robuust, vereist minder optisch onderhoud dan lasersystemen en biedt een hoge energie-efficiëntie bij het aanbrengen van grote hoeveelheden metaal.
Sterke metallurgische eigenschappen
WAAM-onderdelen bestaan doorgaans uit compact en volledig gesmolten metaal met mechanische eigenschappen die geschikt zijn voor constructietoepassingen. Door middel van een warmtebehandeling na de productie kunnen deze eigenschappen verder worden verfijnd.
Beperkingen van Wire Arc Additive Manufacturing
Lagere resolutie en oppervlakteafwerking
WAAM levert dikkere lasnaden op dan laserverwerkingen. De onderdelen moeten doorgaans nog verder worden bewerkt om de uiteindelijke toleranties en oppervlaktekwaliteit te bereiken.
Warmte-input en vervorming
Het boogproces genereert meer warmte dan laserpoederbedfusie. Grote warmtebeïnvloede zones kunnen leiden tot restspanningen, vervorming of de noodzaak om de temperatuur tussen de laslagen te regelen.
Geometrische complexiteitslimieten
Hoewel meerassige WAAM geavanceerde vormen , zijn uiterst fijne details, dunne wanden of roosterstructuren beter geschikt voor lasersystemen met een hoge resolutie.
Voordelen van lasergebaseerde additive manufacturing
Hoge precisie en fijne details
Laserpoederbedfusie biedt een uitstekende maatnauwkeurigheid en de mogelijkheid om ingewikkelde interne kanalen en lichtgewicht roosterstructuren te creëren.
Superieure oppervlakteafwerking
De laagdiktes zijn aanzienlijk dunner, wat resulteert in gladdere oppervlakken en minder bewerking vereist.
Strakke toleranties
Het laserproces ondersteunt toepassingen die een hoge precisie vereisen, zoals onderdelen voor de lucht- en ruimtevaart, medische implantaten en complexe mechanische onderdelen.
Consistente thermische regeling
Kleinere smeltbaden en nauwkeurige lasercontrole zorgen voor voorspelbare microstructuren en een hoge herhaalbaarheid.
Beperkingen van lasergebaseerde additive manufacturing
Hoge kosten voor apparatuur en materiaal
Laser-AM-systemen vereisen gecontroleerde omgevingen, optische systemen en speciale poeders, wat de totale productiekosten opdrijft.
Beperkte bouwgrootte
De meeste laserpoederbedfusiesystemen zijn beperkt tot relatief kleine bouwvolumes. Opschalen naar zeer grote componenten is moeilijk.
Lagere bouwsnelheid
De afzettingssnelheden zijn veel lager in vergelijking met WAAM, waardoor grote onderdelen tijdrovend en duur zijn.
Overwegingen bij het omgaan met poeder
Voor metaalpoeder gelden veiligheids-, verontreinigings- en recyclingvoorschriften die niet van toepassing zijn op processen waarbij draad wordt gebruikt.
Wanneer moet je voor welke technologie kiezen?
Kies voor WAAM en MX3D M1- en MX-systemen als u grote constructieonderdelen, snelle afzetting, kostenefficiëntie en de mogelijkheid tot bewerken tot de uiteindelijke specificaties nodig hebt. WAAM is ideaal voor sectoren zoals de maritieme sector, zware apparatuur, architectuur en energie, waar de schaal van onderdelen een prioriteit is.
Kies voor lasergebaseerde additive manufacturing wanneer de toepassing fijne details, kleine tot middelgrote onderdelen, nauwe toleranties, een hoge oppervlaktekwaliteit en complexe interne structuren vereist, zoals vaak het geval is bij toepassingen in de lucht- en ruimtevaart en de medische sector.
Benieuwd naar de mogelijkheden en wat we allemaal doen met grootschalige metaal-AM?Bekijk onze toepassingenpagina en ontdek onze nieuwste projecten, variërend van industriële onderdelen tot iconische ontwerpen. Ontdek hoe we onze DED-technologie in de praktijk brengen!
Neem vandaag nog contact op met MX3D om de WAAM-oplossingen voor uw branche te ontdekken.
