3D metaal printen opent een nieuw tijdperk in de industriële productie. Traditionele processen voor het maken en repareren van onderdelen, met zware mallen en andere technieken die hoge investeringskosten en een hooggekwalificeerde en opgeleide professionals vereisen, maken plaats voor een nieuwe technologie. Deze reduceert kosten, maakt betrouwbare en gedetailleerde onderdelen, draagt bij aan afvalreductie wat de CO2 voetafdruk verlaagt, maakt lokale productie mogelijk én verhoogt de productiviteit in productieketens.
Een van de bedrijven die dit nieuwe industriële paradigma mogelijk maakt, is de Spaanse multinational Meltio in Linares in de Spaanse provincie Jaén. Daar ontwikkelt het bedrijf unieke draadlaser-metaal 3D-printoplossingen voor industrieën die metalen onderdelen in hun productieproces gebruiken.
Met de Meltio printkop kan met dubbele draad worden geprint
Elk proces waarbij gelast wordt
Industrieën zoals automotive, aerospace, machinewerkplaatsen, spoorwegen, defensie, marine, mijnbouw, gieterijen; elk productieproces waarbij lassen wordt ingezet, kan de geavanceerde technologie van Meltio inzetten, Wire-Laser 3D Metal printing. Oftewel 3D metaalprinten met laser en lasdraad. Van prototyping tot het repareren van tooling tot het creëren en herbewerken van vervangings- en serieonderdelen, ze kunnen perfect geproduceerd worden met de gebruiksvriendelijke technologie van Meltio. Het proces, laser Metal Deposition (LMD) is een Directed Energy Deposition (DED) proces dat functioneert door het nauwkeurig op elkaar stapelen van lassen. Deze ontstaan door poeder of draad in het smeltbad te brengen. De technologie is verpakt in een compacte depositiekop, die meerdere lasers bevat en tegelijkertijd draad en poeder kan verwerken. Het grootste deel van het 3D printproces is opgebouwd rond draad. Dit is namelijk de veiligste, schoonste en gemakkelijkst te verwerken metaalgrondstof. De gesmolten lasdraad zorgt voor een laag metaal, net als bij traditioneel lassen. Met de gepatenteerde technologie van Meltio kan men 100% metalen onderdelen tot 10 keer goedkoper 3D printen dan met andere 3D metaalprinters. Het onderdeel vereist geen sintering, is direct 99,98% dicht en hoeft alleen mechanisch nabewerkt te worden op kritische vlakken waar een hogere oppervlaktenauwkeurigheid nodig is.
Drie oplossingen van Meltio
Meltio biedt deze metaalprinttechnologie aan in drie vormen. Meltio M450 3D-printer, Meltio Engine CNC-integratie en Meltio Engine Robotintegratie. De M450 is een turn-key 3D metaalprinter, waarbij de technologie geïntegreerd is in één compleet systeem (bouwvolume 145 x 168 x 300 mm). De Engine CNC-integratie is bedoeld om de printkop in te bouwen in een CNC-bewerkingscentrum. Tot slot biedt de Meltio Engine Robotintegratie de mogelijkheid om de depositiekop op een 6-assige industrierobot te plaatsen. Hierdoor ontstaat een metaalprinter met een groter bereik. In combinatie met een draaizwenktafel kunnen zonder supportstructuur complexe delen geprint kunnen worden. Met de laatste twee systemen kan men een bestaand CNC- of robotplatform ombouwen tot een hybride productiesysteem, zonder groottebeperkingen.
Lasdraad is de veiligste, schoonste en gemakkelijkst te verwerken metaalgrondstof
Materiaalkeuze
Met de Meltio printkop kan met dubbele draad worden geprint, bijvoorbeeld harde en roestwerende materialen in één werkstuk. Ook kunnen draad en poeder gecombineerd worden. Daarmee kan men snel nieuwe legeringen maken. Dezelfde kop kan men eveneens inzetten voor lasercladding, met behoud van alle voordelen van de huidige laserdraadtechnologieën. De Spaanse fabrikant biedt de industrie inmiddels een brede catalogus van materialen ter beschikking, zoals roestvrij staal SS316, PH17-4 (nieuw materiaal), 308, zacht staal, NI718, NI625 (nieuw materiaal), TI64, gereedschapsstaal H11. In 2022 is Meltio zich blijven richten op innovatie en zijn de nieuwe materialen SS17-4PH, TSH11 en Meltio Invar aan zijn catalogus toegevoegd.
Nieuwe software
Daarnaast zijn de Horizon-software en het laserkalibratiesysteem ontwikkeld. Tot voor kort waren Meltio-gebruikers afhankelijk van FFF-slicers van derden om de toolpaths voor de Meltio M450 voor te bereiden De nieuwe Horizon software is een eigen toolpath generator voor de plug-and-play 3D metaalprinter, de M450. Naast de traditionele slicingparameters die in FFF-software worden gebruikt, zoals laaghoogte, lijnbreedte, printsnelheid en ondersteuningsmaterialen, biedt de nieuwe Horizon op maat gemaakte toegang tot het laserdraadproces. Via de software kan men materiaalspecifieke parameters zoals laservermogen, dubbele draad en instellingen voor hete draad instellen. De software bevat op maat ontwikkelde print- en materiaalprofielen en is afgestemd op het gebruik van het laserdraadmetaaldepositieproces met de M450. Met de Horizon-software zitten alle materiaalgerelateerde instellingen rechtstreeks in de slicer software, waardoor men volledige controle over het proces heeft. Hiermee kan men ook meer gespecialiseerde profielen maken, met de mogelijkheid om de laser en de hete draad per ‘slice’ te regelen in plaats van één set van instellingen voor het volledige onderdeel. Deze slicer is momenteel alleen compatibel met de Meltio M450 3D metaalprinter. Voor Meltio Engines (CNC en Robot Integration) werkt het bedrijf momenteel met de partners in het open software ecosysteem aan software voor het genereren van 5-assige G-Codes.
175 installaties in 3 jaar tijd Meltio, dat in 2019 is opgericht, heeft in de eerste drie jaren van bestaan 175 Meltio oplossingen geïnstalleerd, wereldwijd 44 distributeurs en partners aangesteld, waaronder technologiecentra en universiteiten. Bij het bedrijf werken meer dan 95 professionals.
Nederlandse ecosysteem
Meltio heeft inmiddels een uitgebreid ecosysteem van partners opgebouwd, dat ook een Nederlands tintje heeft. Zo doet de Universiteit Twente onderzoek met de apparatuur van het Spaanse bedrijf. Perron 038 in Zwolle, een innovatiehub voor nieuwe technologie, is eveneens een van de partners in het ecosysteem. K3D is het belangrijkste Europees servicebureau voor Meltio, waar applicaties van klanten en nieuwe materialen worden getest. K3D is ook een van de Europese referenties als integrator van de Meltio technologie. Tot slot maakt 3D Printer Solutions als verkooppartner in de Benelux onderdeel uit van het Meltio ecosysteem.
De baanbrekende technologie van Meltio is te zien tijdens AM for Production, 29 maart in de Brabanthallen in ‘s-Hertogenbosch wordt gehouden. 3D Printer Solutions staat er op stand 143; K3D staat hiernaast op stand 141.
