Zijn de additive manufacturing machines voor metaal snel genoeg om ze in te kunnen zetten voor seriematige productie van einddelen? Of zijn er nieuwe concepten nodig? En welke zijn de kritische succesfactoren om 3D metaalprinten succesvol in te zetten? Vragen die sprekers op het Forum Additive Layer Manufacturing, voorafgaand aan het AKL ’16, vanuit verschillende invalshoeken belichtten.

 

De ene technologie is niet beter of slechter dan de andere. Het is vooral de toepassing die de keuze bepaalt, zegt Wilhelm Meiners. Hij leidt bij het Fraunhofer ILT in Aken de SLM-groep, het onderzoeksteam dat met veel bedrijven samenwerkt om 3D metaalprinten verder te ontwikkelen en toepasbaar te maken voor industriële toepassingen. Meiners ziet laser metal deposition (LMD, eigenlijk 3D lasercladding) vooral voor reparatiewerk, design veranderingen aan bestaande producten, het aanbrengen van 3D features op bestaande producten en grote onderdelen 3D metaalprinten. Vliegtuigmotorenbouwer Rolls Royce past deze techniek onder andere toe bij de reparatie van de front drum van een motor. Als pilot heeft Rolls Royce ook al nieuwe turbineschoepen met LMD gemaakt, een volledige blisk zelfs, waarvoor het Fraunhofer ILT een adaptief proces heeft ontwikkeld. Deze pilots geven de richting aan waarin LMD kan gaan, maar, zo voegt Meiners er direct aan toe: het is nog een lange weg voordat LMD voor dit soort toepassingen in de productie wordt ingezet.

“Additive manufacturing moet onder de streep geld opleveren”

 

Airbus experimenteert met 3d metaalprinten voor de productie van kritische onderdelen van de Ariane raketmotor.

Airbus experimenteert met 3d metaalprinten voor de productie van kritische onderdelen van de Ariane raketmotor.

SLM op de drempel van productie

Dat is volgens hem anders bij selective lasermelting (SLM). “Met deze technologie staan we aan de overgang van prototyping naar manufacturing”, zegt de Duitse onderzoeker. Hij ziet dit in drie branches momenteel gebeuren: de medische sector; turbinebouw en luchtvaart. Ze hebben alle drie hun eigen toepassingen. In de vliegtuigbouw geeft de factor gewichtsbesparing de doorslag. Brandstofbesparing door de complexe geometrie is hier de belangrijkste drijfveer. En in de medische sector gaat het zowel om het personaliseren van implantaten alsook om gebruik te maken van de complexe rasterstructuren en het ruwe oppervlak, waardoor menselijk weefsel sneller en beter ingroeit in een implantaat. Meiners noemt vier succesfactoren. De eerste is leadtime verkorting. Je hebt geen gereedschappen meer nodig en kunt veel varianten en kleine series maken. De tweede succesfactor is door redesign producten uit minder onderdelen maken. De nozzle van GE maar ook de verbrandingsunit die Siemens gaat printen in de Finspong, vergemakkelijken de assemblage die grotendeels vervalt. Wilhelm Meiners: “Je moet dan wel redesignen om in plaats van een samengesteld product naar een monolithisch product te gaan.” De vierde succesfactor hangt samen met redesign: performance verbetering doordat je met 3D printen producten kunt maken die op een andere manier niet maakbaar zijn. Denk aan de inwendige koelkanalen.

Lees het hele artikel in het digimagazine, met visies van GE Switserland, het Fraunhofer ILT, de Duitse machinebouwer Hamuel Maschinenbau.