Additive manufacturing gaat in de productie van freesgereedschappen een grote rol spelen. Dat verwacht gereedschapfabrikant Mapal. De fabrikant verwacht binnen vijf jaar zeker vijf 3D metaalprinters in bedrijf te hebben voor de productie van de gereedschappen.

 

Binnen vijf jaar minstens vijf 3D metaalprinters in productie precisiegereedschappen

 

Verleden jaar heeft Mapal het eerste gereedschap op de markt gebracht dat vervaardigd is mede door 3D metaalpinten. De QTD wisselplatenboor kan in het diameterbereik van 8 tot 13 millimeter niet anders geproduceerd worden dan via additive manufacturing. Dat heeft alles te maken met de inwendige kanalen voor het koelsmeermedium. Die kan men pas boren vanaf een diameter van 13 mm. Door de freesbody te 3D printen, kan men wel kleinere diameters maken. Bovendien kan het koelkanaal geoptimaliseerd worden. Dat zorgt voor een 100% hogere volumestroom. Ook kan het gewicht geoptimaliseerd worden. Hier ziet Mapal een groot potentieel om de gereedschappen te optimaliseren voor uiteindelijk betere verspanende eigenschappen.

 

Andere gereedschappen
Mapal gebruikt voor deze gereedschappen een nikkelchroom legering (1.2709) met een korrelgrootte van 10 tot 45 µm. Deze poeders worden met een laserstraal gesmolten. Voordelen van dit materiaal zijn onder andere dat het goed las- en soldeerbaar is, relatief weinig krom trekt door de warmteinbreng. Nadeel is de relatief hoge kostprijs vergeleken met hetzelfde materiaal vanaf staf. De voordelen wegen echter zwaarder. Daarom past het concern de technologie inmiddels toe voor de productie van nog andere gereedschappen, zoals klemhouders voor ISO-wisselplaten, spanmiddelen en andere. Alle producten worden momenteel onderzocht op zowel de mogelijkheden als de eventuele voordelen van additive manufacturing.

 

Mapal 3d print

De eerste QTD-boren die vervaardigd zijn met het lasersmelten van metaalpoeders.

 

Beperkingen door laser en poeder
Hoewel het concern uitermate positief is over de toepassing van 3D metaalprinten, ziet Dirk Selmmer, hoofd R&D bij Mapal Dr. Kress, ook beperkingen aan de lasersintertechnologie. Vooral de eigenschappen van de laserstraal stellen de grenzen aan wat kan. De machine die Mapal gebruikt, heeft een laserstraal met een spotgrootte van 0,15 mm. Daardoor wordt heel fijn poeder dat vlak naast de plek ligt waar je materiaal opbouwt, ook gesmolten. Een andere beperking zit in het materiaal. Pasboringen en -vlakken kunnen niet vervaardigd worden met additive manufacturing. Er blijven dus altijd nabewerkingen nodig.

 

Vijf 3D metaalprinters
Desondanks verwacht Dirk Selmmer dat binnen vijf jaar Mapal zeker 5 3D metaalprinters in de productie heeft staan. Aditive manufacturing gaat een belangrijke rol spelen in de productie van precisiegereedschappen en opent nieuwe mogelijkheden qua constructie en gewichtsoptimalisatie. Hiervoor is het wel noodzakelijk om anders te leren denken in het design. En Mapal rekent niet op een kostenbesparing. Selmmer zegt verder dat additive manufacturing het verspanen niet zal en kan vervangen. De technologie maakt het verspanen wel gemakkelijker en biedt nieuwe mogelijkheden.