Inwendige structuren en kanalen 3D printen

3D printen biedt veel ontwerp-vrijheid en daarmee voordeel ten opzichte van traditionele methodes. Dat geldt niet alleen voor de buitenkant van een ontwerp, maar vooral ook voor de binnenkant. Zo is het goed mogelijk om complexe interne functies te ontwerpen. Ontwerpen die onmogelijk zijn met conventionele technieken.

“Het mooie van 3D printen is dat het je de vrijheid geeft om inwendige structuren en kanalen direct mee te printen. Dit geeft je een vrijheid in vormgeving die met vrijwel geen enkele andere productietechniek te verkrijgen is”.

Vaak wordt in het ontwerp al gekozen voor een bepaalde structuur in de binnenkant van een model om sterkte mee te geven aan een product. Juist dat is zeer goed mogelijk met 3D printen. In een dergelijk ontwerp blijft de krachtverdeling goed en neemt de sterkte niet af. Met additive manufacturing zijn er talloze mogelijkheden qua uithollen en het aanbrengen van inwendige structuren. Deze zorgen zelfs dat verschillende complexe vormen gecombineerd kunnen worden. Denk aan producten met holtes, interne structuren, roosterstructuren en zelfs vloeiende, interne kanalen voor een geoptimaliseerde stroom van gassen of vloeistoffen.

Toepassingen van kanalen en holtes in, o.a. de volgende 3D printmodellen:

• Nozzles
• Hydraulische ventielen en spruitstukken
• Vloeistoftransportatie
• Ingebouwde koelsystemen

Designrules voor 3D printen met kanalen en structuren

Om succesvol te kunnen werken met modellen met inwendige kanalen is het wel zaak de designrules goed in beeld te houden bij het maken van je ontwerp. Enkele belangrijke punten om rekening mee te houden:

• Hoe dikker de wanddikte van je model, hoe meer warmte in het proces, hoe groter het risico dat je gat of kanaal kleiner wordt dan getekend of zelfs dicht gaat zitten.
• Niet gesinterd poeder blijft in het kanaal zitten en moet na het printproces worden verwijderd, er moet voldoende ruimte zijn voor dit poeder om uit het model te kunnen.
• Een holle ruimte die vrij moet worden gemaakt van poeder heeft bij voorkeur twee gaten zodat er met lucht via het ene gat poeder uit het model kan worden geblazen door het tweede gat.
• Een inwendig kanaal met een te kleine diameter in combinatie met veel bochten is vrijwel niet schoon te krijgen.

Designtips voor nabewerking met structuren en kanalen
Interne kanalen of holtes kunnen zelfs zeer complexe vormen hebben. Daarbij zit de uitdaging niet in het 3D printen, maar in het nabewerken van deze modellen. Om het 3D geprinte model goed schoon te krijgen, te polijsten, kleuren of bijvoorbeeld coaten.

Enkele regels die het nabewerken van deze 3D modellen makkelijker maken:

• Een kwalitatief goede 3D print zorgt voor minder nabewerkingstijd
• Houd er rekening mee dat de wanddikte van interne kanalen/holtes groot genoeg is om nabehandeling en toepassing aan te kunnen.

Meer ontwerp-tips voor 3D printen?

Kijk hier voor 12 designtips!

Neem voor vragen over ontwerp-tips contact met Oceanz op.