Mitsubishi AZ600 print nauwkeurig lasdraad met laserstraal

Mitsubishi Electric heeft de AZ600 3D metaalprinter gepresenteerd. Het gaat om een machine die de lasdraad smelt met een laserstraal. Dat gebeurt in een 5-assige machine zodat complexe vormen veelal zonder support kunnen worden opgebouwd. Mitsubishi zegt dat de noodzaak om CO2 emissies te verminderen de vraag naar additive manufacturing zal doen toenemen.

---

De AZ600 is leverbaar in twee versies: de AZ600-F20 en -F40. Het verschil zit in de laserbron: de eerste beschikt over een 2kW laser, de andere over een 4 kW laser. Mitsubishi verwacht in eerste instantie jaarlijks zo’n 100 van deze systemen te verkopen.

CO2 discussie wakker vraagt naar AM aan

Het Japanse concern verwacht namelijk dat de vraag naar additive manufacturing verder gaat toenemen door de noodzaak om CO2 emissies te verminderen. Hierdoor neemt de behoefte toe aan efficiëntere methoden om metaal te bewerken. Deze moeten minder energie verbruiken en minder grondstoffen. 3D metaalprinten verkort het productieproces, vermindert de berg materiaalafval en laat betere productontwerpen toe, die minder wegen, zo vat Mitsubishi de voordelen van 3D metaalprinten samen. Daarnaast kan additive manufacturing worden ingezet voor de reparatie van metalen componenten, wat eveneens bijdraagt aan het verminderen van energie- en grondstoffengebruik.

Voordelen laser en lasdraad combineren

De machinebouwer ziet echter een aantal nadelen aan de bestaande poederbed metaalprinters, de laser powderbed fusion systemen. Deze nadelen concentreren zich aldus Mitsubishi Electric op materiaalbeheer, verwerkbaarheid en veiligheid. Het 3D printen met lasdraad kent deze nadelen niet. De 5-assige AZ600 systemen lenen zich dankzij de configuratie voor het 3D printen van nauwkeurige complexe onderdelen, tegen een lager energieverbruik en met minder afval in het productieproces. Het gebruik van een laserstraal om de lasdraad te smelten draagt bij aan een hogere nauwkeurigheid van de producten. De 5-assige configuratie zorgt ervoor dat ook complexe onderdelen geprint kunnen worden. De toevoer van de draad en het laservermogen worden op basis van sensordata vanuit de CNC-besturing aangestuurd

Speciale CAM-software

Mitsubishi Electric heeft verder specifieke CAM-software ontwikkeld. Hiermee worden niet alleen de banen geprogrammeerd maar tevens zowel de laserintensiteit als -vermogen en de toevoersnelheid van de lasdraad. De digitalisering van het proces laat toe om dit in samenhang met de bewegingen van de vijf assen te optimaliseren. Hierdoor worden insluitingen vermeden. En door de 5-assige opbouw van de machine kan men met de AZ600 ook holle structuren printen.

80% minder materiaalgebruik en bewerkingstijd

Een teststuk dat op de nieuwe AZ600 geprint, een propeller met een doorsnede van 300 mm, toont aan dat de doorlooptijd in de totale productie verkort kan worden. Door de propeller near net shape te printen en daarna na te bewerken, kon men het materiaalgebruik met 80% verminderen. Ook de totale bewerkingstijd daalde van meer dan 10.000 minuten CNC frezen naar 527 minuten 3D metaalprinten en nog net geen 2400 minuten nabewerking op een CNC-machine. Het Maximale werkstukgewicht in de Mitsubishi AZ600 bedraagt 500 kilogram met een diameter van 500 mm en ene maximale hoogte van 500 mm.

Mitsubishi Electric presenteert de AZ600 AM-systemen voor het eerst tijdens de Additive Manufacturing Expo van 16-18 maart in Tokio.