Technology

Belgische onderzoekers brengen parameters in kaart voor beter WAAM-proces

Resultaten onderzoeksproject Ad-Proc-Add

Door de stroom, spanning, gastoevoer en temperatuur tijdens het WAAM-proces beter te controleren, kunnen defecten voorkomen worden en verbetert de oppervlaktekwaliteit. Dat is een van de bevindingen van de KU Leuven, Thomas Moore Hogeschool, het Belgisch Instituut voor Lastechniek en Sirris.


De Belgische kennisinstellingen hebben in het kader van het Europese Ad-Proc-Add (Advanced Processing of Additvely Manufactured Parts) project onderzoek gedaan naar de invloed van verschillende processen binnen de procesketen van additief-subtractief produceren. Ze hebben empirische modellen ontwikkeld voor de voorspelling geometrie voor zowel het conventionele Gas Metal Arc Welding (GMAW)-proces als het Cold Metal en voor het Cold Metal Transfer (CMT) proces.

Welke stappen zijn nodig om tot een betere vorm- en maatnauwkeurigheid te komen?

Maat- en vormnauwkeurigheid

Een van de aspecten waar de onderzoekers naar gekeken hebben, is stap die nodig is om tot dimensionale en maat- en vormnauwkeurigheid van het onderdeel te komen. Vastgesteld werd dat de WAAM-procesparameters een aanzienlijke invloed hebben op de effectieve wandbreedte, de oppervlaktekwaliteit na depositie en de minimale hoeveelheid materiaal die verwijderd moet worden tijdens de nabewerkingsstap. Een ander belangrijk resultaat betreft de positionering, uitlijning en optimale snijparameters van de onderdelen voor nabewerking. Experimenten toonden aan dat de WAAM-procesparameters, in het bijzonder de snelheid, draadaanvoer en tussentemperatuur, een significante invloed hebben op de kenmerken van het afgezette oppervlak en de totale wandbreedte, die het nabewerkingsproces – CNC-frezen – kunnen beïnvloeden.

Sensorplatform

Om de invloed va de verschillende procesparameters te onderzoeken, is een platform ontwikkeld met meerdere sensoren. Hiermee konden de Belgische onderzoekers zowel de AM- als nabewerkingsstappen beter monitoren.  Via monitoring van stroom, spanning, gasstroomsnelheid en temperatuur kan de stabiliteit van het WAAM-proces geëvalueerd worden om verschillende materiaaldefecten te elimineren en de oppervlakteprestaties te verbeteren.

Praktijktesten uit de industrie

In de laatste stap, die nog loopt, testen de onderzoekers de bevindingen in concrete cases, afkomstig uit verschillende industrieën. De onderzoekers geloven in het potentieel dat WAAM biedt en denken dat de onderzoeksresultaten bijdragen aan het verhogen van de kwaliteit. Het onderzoek naar WAAM maakt nu deel uit van verschillende opleidingen aan de KU Leuven en Thomas More.

Het onderzoek heeft plaatsgevonden binnen het ecoplus Mechatronica-cluster in Oostenrijk. Hier is het eindrapport verkrijgba bij het Forschungskuratorium Maschinenbau (FKM) e.V. in Duitsland: info@fkm-net.de

Back to top button