Wordt Crtl P realiteit als het om WAAM gaat? Starten maakbedrijven in de toekomst met een druk op de knop het 3D printproces nadat ze het juiste recept van een reserve onderdeel hebben ingeladen? Philipp Roithinger, AM-expert bij Fronius, ziet dit als een toekomstscenario. De Oostenrijkse lasspecialist maakt op Formnext zijn debuut in de AM-industrie.
Fronius neemt dit jaar voor de eerste keer deel aan Formnext. De reden: in 2024 komt het met specifieke laskarakteristieken en enkele speciale features voor de CMT-lasapparaten uit, waarmee 3D printen met het lichtboog lasproces (WAAM) naar een hoger niveau wordt getild.
Depositiesnelheid zal toenemen en er komen multidraad systemen
Groot potentieel voor WAAM
Fronius ziet voor WAAM veel potentieel. De depositiesnelheid van 4 kg per uur zal toenemen. Ook komen er multidraad systemen, waarmee dus meerdere materialen in één werkstuk gecombineerd worden. Belangrijke factoren om voor deze technologie te kiezen, zijn de kosten van zowel equipment als materiaal. Met deze technologie kan men zonder verdere tooling complexe onderdelen maken en lichtgewicht componenten, waar in toenemende mate vraag naar is. Een van de drijfveren om te gaan 3D printen is materiaalbesparing. Om dit te illustreren heeft Fronius een propeller geprint met een gewicht net onder de 100 kilogram. Zou deze gefreesd worden, dan heb je een blok materiaal van 60 bij 90 bij 90 cm nodig met een gewicht van 4 ton.
Lage warmte-inbreng
De kern van succesvol 3D printen met een lichtboog proces is het stabiele lassysteem. “De juiste lasbanen met de juiste lasparameters en processen is cruciaal voor een goed printresultaat”, legt Philipp Roithinger uit. Meerdere aanbieders van WAAM technologie zetten de Cold Metal Transfer (CMT) technologie van Fronius in, juist omdat deze met een lage temperatuur werkt. “CMT wordt gekenmerkt door een extreem stabiele boog en een gecontroleerde kortsluiting met lange kortsluittijden,” voegt Roithinger toe. “Met onze knowhow kunnen we de warmte-inbreng laag houden en ervoor zorgen dat de materiaaloverdracht praktisch spatvrij is, wat helpt om fouten te voorkomen. Daarnaast kunnen we met CMT ook uitstekende depositiesnelheden bereiken. Met de innovatieve CMT Cycle Step-variant kunnen we de onthechting van elke druppel regelen, zodat we nog nauwkeuriger en bij koelere temperaturen kunnen werken.”
Procesgestuurde camera
Speciale camerasystemen kunnen worden gebruikt om het laswerk te bewaken en mogelijke gebreken te detecteren, zodat operators tijdig kunnen ingrijpen. Met ArcView 2 heeft Fronius een procesgestuurde camera geïntroduceerd waarmee je direct in de boog kunt kijken. De camera levert scherpe beelden in milliseconden. Elke foto wordt genomen tijdens een kortsluitfase, d.w.z. precies op het moment dat er geen vlamboog is. Veel van dergelijke beelden produceren een real-time video voor procesbesturing. Deze kan worden bekeken op een scherm buiten de lasrobot.
Zodra deze technologie is ontwikkeld, kun je digitale recepten verspreiden in plaats van de onderdelen zelf.
Philipp Roithinger
Recepten downloden en starten met 3D printen
Fronius ziet al een grote vraag naar het repareren van beschadigde onderdelen met WAAM, wat de Oostenrijkse fabrikant zelf DED-Arc (Wire arc direct energy deposition) noemt. Zo kan men de levensduur van schroeven en propellers verlengen. Fronius sluit niet uit dat uiteindelijk de productie van reserve onderdelen volledig gedigitaliseerd wordt. “Onze visie is dat je vroeg of laat direct na de ontwikkeling begint met printen. De 3D printer zal dan het perfecte onderdeel produceren. Zodra deze technologie is ontwikkeld, kun je digitale recepten verspreiden in plaats van de onderdelen zelf. De recepten bevatten de vereiste printinstructies met laspad, lasparameters, wachttijden en alles wat de gebruiker nog meer nodig heeft. Het enige wat klanten hoeven te doen is het recept te uploaden naar de boordcomputer van het geautomatiseerde systeem – het besturingssysteem – en op ‘Print’ te drukken.”
