Applications

ASML GSA voor AM-delen moet tot zero defects leiden

ASML kiest voor internationale ASTM-standaarden

ASML legt momenteel de laatste hand aan een GSA (General Standard for ASML) voor Additive Manufacturing. Deze normen verwijzen grotendeels terug naar internationale standaarden. Met deze normen wil de machinebouwer voor de toeleveranciers duidelijkheid scheppen waar het AM-proces aan moet voldoen. Dat moet tot minder afkeur leiden.


Radu Donose en Hessel Maalderink, die bij ASML de AM-activiteiten aansturen, hebben dit gezegd tijdens AM for Production van Mikrocentrum. Radu Donose schetste nog eens de redenen voor de chipmachinefabrikant om de richting van 3D metaalprinten op te gaan. De versnellingen van de waferstage, de positioneernauwkeurigheid en de nauwkeurigheid qua temperatuurvariaties zijn dusdanig, dat additive manufacturing eigenlijk de enige oplossing is. “Daarvoor hebben we AM nodig. Lage massa, hoge stijfheid, betere dynamische eigenschappen en een geoptimaliseerd thermisch gedrag.”

Drie internationale ASTM normen voor suppliers van AM-delen

Hessel Maalderink voor een volle zaal op AM for Production.

Waardoor ontstaan defecten?

Het probleem is echter dat de kwaliteit van de AM-delen onvoldoende constant is. Dat heeft verschillende oorzaken, aldus Hessel Maalderink. Het snelle smelten van het materiaal en vervolgens de solidificatie kan tot andere materiaaleigenschappen leiden. Tijdens het afkoelen kunnen interne spanningen ontstaan. “En tijdens het proces wordt de microstructuur van het materiaal gedefinieerd. Hierdoor kunnen defecten ontstaan”, aldus Maalderink. Ook andere oorzaken zijn mogelijk. Als de warmte niet voldoende wordt afgevoerd, kan warping ontstaan. En ASML heeft ontdekt dat bij sommige multi lasermachines de rook van een van de lasers de tweede, derde of vierde laserstraal kan verstoren. “De rook verstoort het optisch pad van de andere lasers, afhankelijk van hoe de gasflow is.”

Drie ASTM normen voor drie groepen onderdelen

ASML gaat daarom een GSA Additive Manufacturing lanceren. De standaard geldt op dit moment specifiek voor het laser poederbed proces, het meest gebruikte voor de productie van AM-onderdelen voor ASML. In feite kiest ASML voor drie internationale standaarden. De ASTM 52920 norm geldt voor laag kritische onderdelen. De tweede norm, ASTM 52930, geldt voor meer complexe onderdelen. Hierbij vindt er een extra controle plaats van mechanische eigenschappen. Voor kritische onderdelen, zoals de AM-delen waar vloeistoffen of gassen door gaan, hanteert ASML de ASTM 52940 norm. Voor elk onderdeel moet de leverancier een zogenaamd manufacturingplan maken dat ASML moet goedkeuren. Is zo’n plan goedgekeurd en volgt een proof of quality voordat de productie start. Hierna ligt het proces vast.

KMWE Precision liet op AM for Production een aantal onderdelen zien die het voor ASML 3D print. Lees meer over de AM-ambities van KMWE Precision.

In toekomst ook voor andere AM-processen

ASML is net begonnen bij de suppliers van AM onderdelen deze normen uit te rollen voor feedback. Hiermee wil men op termijn naar zero defects gaan. Hessel Maalderink zei tijdens AM for Production dat ASML de GSA wil uitbreiden naar andere AM-processen. LPBF is momenteel de meest gebruikte AM-technologie; daarom ligt de focus hierop.

Back to top button