SLM 3D printen + CNC nabewerking: nauwkeurige metalen onderdelen

Metaal 3D printen en CNC frezen worden nog vaak tegenover elkaar gezet, terwijl ze in de praktijk goed samengaan. Een onderdeel uit een SLM-printer kan vormen hebben die je uit een blok niet kunt frezen. Maar de maatnauwkeurigheid en het oppervlak van zo’n print zijn niet vergelijkbaar met een gefreesd onderdeel. Wie de twee processen achter elkaar zet, gebruikt de printer voor de complexe vorm en de freesbank voor de kritische maten.

Wat SLM kan en waar het ophoudt

Bij SLM (Selective Laser Melting) smelt een laser metaalpoeder laag voor laag tot een dicht onderdeel. Interne kanalen, dunne wanden en organische vormen zijn daardoor haalbaar zonder mallen of speciale gereedschappen. Ook een enkel stuk of een kleine serie is betaalbaar.

Het oppervlak van een print is echter ruw. De maatnauwkeurigheid hangt af van de vorm en de oriëntatie op de bouwplaat, en op plekken waar supportmateriaal heeft gezeten blijven sporen achter. Voor een passing, een afdichtvlak of een schroefdraad is een onbewerkte print in de meeste gevallen niet bruikbaar.

Wat CNC toevoegt

Door alleen de functionele vlakken na te frezen krijg je op die plekken de nauwkeurigheid die nodig is. Denk aan pasgaten, montagevlakken, draad en O-ringgroeven. De rest van het onderdeel blijft zoals het uit de printer komt. Zo hoef je niet het hele onderdeel uit massief materiaal te frezen en houd je toch de precisie waar het ertoe doet.

MetaalSprint regelt dit in één traject: metaal 3D printen in aluminium, RVS en titanium met aansluitend CNC nabewerking. Je levert één bestand aan en krijgt een onderdeel terug dat klaar is voor montage.

Wanneer kies je wat

Alleen CNC is logisch bij eenvoudige vormen, bij nauwe toleranties over het hele onderdeel en bij grotere series waar het verspaande materiaal geen probleem is.

Alleen SLM past bij complexe geometrie zonder nauwe passingen, bij lichtgewicht constructies en bij prototypes waar de vorm belangrijker is dan de exacte maat.

De combinatie is interessant zodra een complex onderdeel een paar kritische vlakken heeft. Voorbeelden zijn een behuizing met interne koelkanalen en nauwkeurige montagegaten, een manifold met afdichtvlakken, of een vervangingsonderdeel dat nergens meer te koop is en een passing moet hebben.

Ontwerpen voor de combinatie

Het meeste voordeel haal je als je bij het ontwerp al rekening houdt met beide stappen.

Zet bewerkingstoeslag op de vlakken die gefreesd worden. Enkele tienden extra materiaal is genoeg om er iets af te kunnen halen.

Print gaten kleiner dan de eindmaat en boor of ruim ze na. Dat is nauwkeuriger dan proberen een gat op maat te printen.

Houd rekening met opspannen. Een geprint onderdeel moet ook op de freesbank vast te zetten zijn. Een vlak referentievlak of een tijdelijke opspanlip die er later af gaat, maakt dat eenvoudig.

Frees niet meer dan nodig. Elk vlak kost tijd. Oppervlakken zonder functie kunnen blijven zoals ze zijn.

Kies het materiaal op de toepassing. Aluminium AlSi10Mg is licht en geleidt warmte goed, RVS 316L is corrosiebestendig en sterk, titanium is de keuze als gewicht en sterkte allebei belangrijk zijn.

Eén partij voor beide stappen

Wie printen en frezen bij aparte leveranciers onderbrengt, moet de toeslagen zelf afstemmen, tekeningen twee keer aanleveren en de planning tussen beide partijen bewaken. Als één partij het geheel controleert en uitvoert, komt er één onderdeel binnen dat past.

Wil je weten of je ontwerp geschikt is voor SLM met CNC nabewerking? Upload je STEP- of STL-bestand bij MetaalSprint en je krijgt een voorstel voor materiaal, oriëntatie en nabewerking.