Wordt robot 3D printen dé oplossing voor snelheid en grootte?

Printen we over enige tijd grote metalen objecten met een robot? Die kans is reëel. In Nederland werkt Valk Welding samen met het Rotterdam AM Lab aan de technologie. In de VS presenteerden Kuka en MWES recent voor het eerst een complete 3D printcel, gebaseerd op Kuka’s lasrobotcel.

 

Valkwelding en RAMLAB willen 3D printen met lastechnologie

Laser metal deposition, de techniek waarbij metaal met een laserstraal wordt gesmolten en nauwkeurig wordt gepositioneerd heeft blijkbaar anderen geïnspireerd. De robot heeft immers het voordeel dat je vrij kunt bewegen, een relatief groot bereik beschikbaar is én robots betaalbaar zijn. Als je dan ook nog het poeder weet te vervangen door goedkopere lasdraad en de laserunit door een lasunit, kan het systeem goedkoper worden.

Proeven in Rotterdam

Valk Welding en RAMLAB, het additive manufacturing laboratorium in de Rotterdamse haven, hebben de afgelopen maanden dit idee verder onderzocht. Engineers en terchnici van beide organisaties werken samen om bestaande technieken verder te ontwikkelen en geschikt te maken om met robot 3D printen  producten op te bouwen. Valk Welding gebruikt hiervoor Panasonic lastechnologie. In een recente nieuwsbrief schrijft Valk Welding dat men in het Rotterdamse laboratorium een aantal metalen producten voor de maritieme sector wil gaan opbouwen. Slaagt men hierin, dan kunnen kostbare reparaties aan bijvoorbeeld scheepsschroeven aanzienlijk sneller worden uitgevoerd.

 

Kuka en MWES: laser smelt lasdraad in cel voor robot 3D printen

Ietwat andere technologie kom je tegen in de 3D printcel die het Amerikaanse MWES heeft ontwikkeld. Een prototype van deze cel werd onlangs op de IMTS in Chicago getoond, in samenwerking met Kuka. In feite is het een 3D laserlascel, waarbij de speciale kop de metalen componenten in 3D opbouwt. MWES gebruikt echter geen poeder, maar gewone lasdraad. Dat is een wezenlijk verschil met bijvoorbeeld het systeem van Trumpf. MWES belooft een hoge materiaalefficiency: meer dan 91% van het materiaal komt in het werkstuk terecht, veel meer dan bij de poedertechnologie beweren de Amerikanen. De technologie werkt wel grof (zie foto helemaal bovenaan).

1 tot 9 kilo per uur

Deze werkstukken moeten altijd nabewerkt worden, waarbij de ruwheid dusdanig is dat een adaptief freesproces haast onmisbaar lijkt om deze werkstukken goed en onbemand te kunnen bewerken. De snelheid is hoog: Kuka en MWES willen uiteindelijk naar 1 tot 9 kilo per uur, afhankelijk van de complexiteit en het gekozen materiaal. Deze technologie zou een alternatief moeten zijn voor onder andere giettechnologie. De zelf ontwikkelde slicing software berekent op basis van de op te bouwen lagen het ideale pad voor de robot en stuurt deze data rechtstreeks naar de besturing van de Kukarobot. De software moet nog verder ontwikkeld worden voordat de installatie voor robot 3D printen in de loop van 2017 op de markt komt.