Met een Hybrid WAAM proces heeft een consortium met daarin MX3D een 600 mm grote klem voor een industriële pijpleiding geproduceerd. De klem heeft alle testen die voor de petrochemie en olie- en gasindustrie gelden, doorstaan. Het onderdeel weegt in totaliteit 87 kilo, waarvan 30 kilo is geprint. Door een CNC-verspaand halffabricaat te nemen als basis voor de robotprinter, wordt de printtijd aanzienlijk verkort, in dit geval tot 45 uren.
MX3D laat de leidingklem zien op Formnext. Het onderdeel is geproduceerd in het kader van een Europees onderzoeksproject en het is de eerste keer dat MX3D Hybrid WAAM introduceert. Daarmee spaart men kostbare tijd in de productie van de klem.
Korte doorlooptijden bij reparaties voorkomen kosten die tot 1 miljoen euro per dag oplopen
Kostbare productiestilstand voorkomen
Korte doorlooptijden zijn cruciaal in de olie- en gasindustrie, Productiestilstand kost geld. En dikwijls zijn er ook nog risico’s voor mens en milieu mee gemoeid. Een reparatie van een pijpleiding in de olie- de gasindustrie of een chemische fabriek heeft vandaag de dag een doorlooptijd die kan oplopen tot twee à drie weken. De potentiële verliezen lopen dan op tot 100.000 tot zelfs een miljoen euro per dag. De belangen van een snelle reparatie zijn dus groot. De klemmen worden nu meestal gemaakt met CNC-technologie gecombineerd met manueel nabewerken. Dat vergt vakmensen, die schaars zijn, en levert veel materiaalverspilling op, omdat 80 procent van het materiaal verspaand wordt.
Samen met BWI en Loyds Register
MX3D is daarom met een consortium, waaronder het Belgium Welding Institute en Lloyds Register gaan testen met een nieuw hybride WAAM-proces. De eenvoudige geometrieën van de klem zijn met standaard CNC-verspaningstechnologie bewerkt; de complexe delen van de pijpleidingklem zijn met de robotprinter van MX3D geprint. Zo’n 30 kilogram van een in de olie- en gasindustre vele gebruikte staallegering (ASME IIA SA-516-70) is met lasdraad geprint op het halffabricaat, dat 50 kilogram weegt. De klem meet 600 mm in lengte, 300 mm in breedte en 600 mm in hoogte. Met een netto depositie van 2,1 kilogram per uur, heeft de MX3D robot zo’n 45 uur nodig gehad om onderdeel te printen.
De voordelen
Vergeleken met smeden levert de WAAM-technologie een veel kortere doorlooptijd op. Bovendien kan het onderdeel lokaal geproduceerd worden, on-demand en zelfs op afgelegen locaties als dat nodig is. Vergelijkt men het 3D metaalprinten met CNC-frezen of draaien, dan is er minder materiaalverspilling. En de vergelijking met lassen valt positief uit voor de nieuwe benadering omdat men minder afhankelijk is van de beschikbaarheid van gespecialiseerde lassers. En de tijd die nu nodig is geweest om de klem te maken, is veel korter dan wanneer men het volledige onderdeel gaat printen. “Hybride additive manufacturing combineert zowel de voordelen van conventionele fabricage, zoals precisie en hoge productiesnelheid van ‘eenvoudige’ onderdelen, met de voordelen van additive manufacturing, zoals geometrische vrijheid, productiesnelheid en minimale materiaalverspilling. De kwaliteit en complexiteit van de WAAM Clamp tonen het potentieel van de door MX3D ontwikkelde technologie”, zegt Thomas Van Glabeke, R&D Manager bij het Nederlandse MX3D.
Voldoet aan de strenge eisen
Het is het consortium gelukt om een klem te produceren die aan alle eisen van de sector voldoet. Het Belgisch lastinstituut heeft de geprinte materialen getest, Deze voldoen aan de belangrijkste eisen van TEAM Industries voor dit materiaal. Loyds Register heeft het MX3D M1 Metal AM Systeem, de fabriek en de procedures gekwalificeerd. En uit de niet-destructieve testen door TiaT blijkt dat er geen relevante defecten zijn. Ook een druktest tot de maximale druk van de testinstallatie ( > 60 Bar) heeft niet tot een defect geleid. Â
