10XL integreert freesrobot in grote robot 3D printer

Het Dordtse bedrijf 10XL gaat de bestaande robot 3D printer uitbreiden met een tweede Yaskawa robot. Deze wordt voorzien van een freesspindel. Hiermee kunnen de tot 6 meter lange printstukken direct worden nabewerkt. Op termijn wil 10XL een geïntegreerde 3D printer annex freesmachine bouwen, waarop grote stukken geprint en afgewerkt kunnen worden. 10XL is een van de startups op RapidPro dit jaar.

Yaskawarobot freest tot 6 meter lange 3D printstukken direct na

Grote stukken 3D printen: dat is de specialisatie van 10XL in Dordrecht. Het in 2016 gestarte bedrijf specialiseert zich in het 3D robotprinten met glasgevuld PP, koolstof gevuld ABS en met gerecycleerde kunststoffen. En dat alles in afmetingen tot 6 bij 2 bij 1,5 meter.

 

Robot vast, werkstuk op track

Daartoe heeft men een 6-assige Yaskawa-robot (MH50-35 met de DX100 besturing) aan een 14 meter lange track geplaatst. Hierover beweegt de productslede met het werkstuk dat 3D geprint wordt. Deze 7 assen worden vanuit één controller aangestuurd. Door de combinatie van deze 7 assen en de reikwijdte van 2,5 meter van de robot, kan 10XL zulke grote producten printen. Door de track te verlengen kan men in de toekomst nog grotere modellen printen. Aanvankelijk heeft het bedrijf deze opstelling ontwikkeld voor het 3D printen van scheepsmodellen. 10XL CEO Gerbert Smit kreeg deze vraag begin 2016 van een Chinese scheepsbouwer. Tot nu toe worden dit soort scheepsmodellen voor een groot gedeelte handmatig door timmerlieden op een tijdrovende manier gemaakt. De productiewijze van het Dordste bedrijf levert een flinke tijdbesparing op.

Dit soort structuren 3D print 10 XL met de robot.

 

10XL 3D print zitbankframes van recycling materiaal

Op dit moment is 10XL druk bezig met een order voor meubelfabrikant Gispen. Hiervoor 3D print men enkele honderden bankstelframes. Deze worden geprint met gerecycleerde kunststof. Joep Grapperhaus, chief technology officer: “Hierachter zit het idee van circulaire economie. Per bank verwerken we 50 kilo gereycled materiaal. Als de bank over een aantal jaren aan het einde van de levensduur is, wordt het frame teruggenomen en opnieuw gereycled. We kunnen het dan voor een andere toepassing inzetten.”

 

Vanuit de shredder naar extruder

Voor het 3D printen gebruikt 10XL granulaat, dat in de zelf ontwikkelde extruder wordt gesmolten. Het gereycled materiaal kan eventueel direct vanuit de shredder verwerkt worden. “Hiermee slaan we een kostbare compounding stap over”, aldus Grapperhaus. De extruder is voldoende groot om deze stukken direct te verwerken. Omdat recyclaat minder zuiver is dat virgin kunststof, had Joep Grapperhaus verwacht dat de printkop wel eens dicht zou gaan zitten. “Tot nog toe hebben we dat probleem niet gehad.” Omdat de bank bewust van gerecycled materiaal wordt geprint, is het niet erg als de prints niet overal even strak zijn.

 

Hiermee is het allemaal begonnen, het 3D printen van een model van een boot.

 

Robot programmeren vanuit CAD-model

10XL heeft een aantal softwarepakketten als het ware aan elkaar geknoopt, aangevuld met eigen ontwikkelingen. Hierdoor kan men op basis van de CAD file zowel de STL file als het robotprogramma genereren, zonder dat de robot extra geprogrammeerd hoeft te worden. “Bij een aanpassing van een model hebben we binnen enkele minuten het programma aangepast.” Daarmee is 10XL heel flexibel en is de werkvoorbereiding tot een minimum gereduceerd. Marc van Kaam van Yaskawa Benelux noemt het systeem van 10XL uniek. “Een printkop op een robot was voor ons nieuw, net zoals het programmeren van de 7e as. Deze wordt nu synchroon aangestuurd door robotcontroller als product in x richting. Deze extra as waarover het product beweegt, heeft dezelfde nauwkeurigheid als de 6 assen van de robot.

 

Freesspindel integreren

De volgende stap die de beide bedrijven gaan zetten, is het toevoegen van een 2e robot met een freesspindel. Tot nog toe worden de 3D geprinte stukken niet nabewerkt of 10XL besteedt dit uit. Voor toepassingen die een hogere nauwkeurigheid vergen, komt een 2e robot naast de 3D printrobot te staan. “Hierdoor houden we het maximale bereik van de 14 meter lange track”, legt Joep Grapperhuis uit waarom men met twee robots gaat werken. “Als we de printkop en freesspindel van de robot kunnen wisselen, kunnen we zelfs twee robots laten printen of frezen.” De nauwkeurigheid van de Yaskawa robots is voldoende voor zowel het 3D printen alsook voor de freesbewerking omdat er weinig druk op de frees komt. Stabiliteit van de totale installatie is volgens Grapperhaus belangrijker. Ook de nieuwe installatie wil men programmeren met het softwarepakket waarmee de 3D printer wordt geprogrammeerd. Voor het frezen kiest Yaskawa wel een ander type robot. Marc van Kaam: “Hiervoor kiezen we een robot met een payload van 225 kilo.” De freesspindel wordt een 12.000 toerenspindel met een gewicht van 15 kilo.

10XL neemt deel aan RapidPro in Veldhoven