Kennisconsortium optimaliseert hybride AM processen op basis van WAAM

Een cluster van Belgische, Oostenrijkse en Duitse onderzoeksinstituten heeft samen met partners uit de industrie oplossingen ontwikkeld voor hybride AM productieprocessen op basis van WAAM. Het gaat onder meer om nieuwe supportstructuren, hybride strategieën, simulatie om de kwaliteit en vormstabiliteit te voorspellen en er is een intelligente databank ontwikkeld waaruit geput kan worden in de werkvoorbereiding en bij automatisering.

In het onderzoeksproject Ad-Proc-Add II ging het om het optimaliseren van de additieve en subtractieve procesketen, om daarmee de inzet van additive manufacturing middels WAAM breder toegankelijk te maken. De oplossingen moeten de efficiency verhogen en de kwaliteit verbeteren.  

Minder supportstructuren nodig

De onderzoeksinstituten hebben samen met de industrie vier onderwerpen opgepakt. Allereerst hebben ze nieuwe supportstructuren ontwikkeld. Deze vergen minder materiaal wat direct een effect heeft op de hoeveelheid werk in het nabewerken van de WAAM-componenten. Het heeft eveneens invloed op de productietijd en de materiaalefficiency.

• De zeven kennisinstituten zijn Forschungskuratorium Maschinenbau e.V. (FKM), Duitsland; ecoplus, Oostenrijk; KU Leuven; Thomas More Mechelen – Antwerpen University of Applied Sciences; Institut für Werkzeugmaschinen (IfW), Universität Stuttgart; Institut für Spanende Fertigung (ISF), TU Dortmund; GFE ‐ Gesellschaft für Fertigungstechnik und Entwicklung Schmalkalden e.V.; Institut für Fertigungstechnik und Photonische Technologien (IFT), Technische Universität Wien; Forschungs‐ und Technologietransfer GmbH (FOTEC), Oostenrijk.

Werkvoorbereiding en simulatie kwaliteit

Twee andere thema’s binnen het project hebben vooral betrekking op de werkvoorbereiding. Zo hebben de onderzoekers een numeriek simulatiemodel voor WAAM ontwikkeld. Hiermee kunnen ze nauwkeurig de kwaliteit en vormstabiliteit voorspellen. Daarnaast hebben ze een intelligente databank gebouwd. Hieruit kan men putten voor een geoptimaliseerde planning van de gereedschapsbanen van de WAAM-installatie en ook om het proces te optimaliseren. Aan dit laatste onderdeel van het proces is onder andere gewerkt door de KU Leuven en Thomas More Hogeschool.

In Solutions Magazine van begin 2024 kun je meer lezen over de bijdrage van KU Leuven en Thomas More Hogeschool

Hybride productiestrategieën

Verder hebben de onderzoekers hybride productiestrategieën ontwikkeld. Hierin wordt een combinatie toegepast van zowel laserpoederbed AM (LPBF), DED-technologie als klassieke verspaning. Deze innovaties moeten bijdragen aan een economisch zinvolle implementatie van additive manufacturing technieken voor industriële toepassingen. Het onderzoeksproject heeft zich met name gericht op toepassingen in de gereedschappen, machine- en maakindustrie. De instituten plannen inmiddels vervolgprojecten om de technologie verder door te ontwikkelen voor de dagdagelijkse praktijk in de industrie.

Het eindverslag kan opgevraagd worden via info@fkm-net.de