Voor bepaalde applicaties ligt de competitie tussen frezen en 3D printen volledig open. “We weten nu niet welke technologie wint”, zegt professor Eberhard Abele, directeur van het verspaningsinstituut PTW in Darmstadt.

PTW beschikt als eerste over EOS µm 60 printer

Het PTW, onderdeel van de technische universiteit van Darmstadt, vierde onlangs het 120-jarig bestaan. Dat deed het kennisinstituut met twee conferenties: één over verspanen voor powertrainapplicaties en de andere over high speed machining. Professor Eberhard Abele ging zowel in zijn keynotelezing als in zijn inleiding bij het symposium over high speed machining meerdere keren in op de ontwikkelingen op het vlak van additive manufacturing, een onderzoeksterrein waar het PTW zich sinds kort ook op begeeft.

PTW

Professor Eberhard Abele: meer mogelijkheden dan alleen materiaal wegnemen. Voor bepaalde applicaties wordt 3D printen een serieus alternatief.

Medische toepassingen
Een van de markten waar de strijd tussen additief of subtractief produceren speelt, is de medische industrie. Met name in de dentaal industrie. Weliswaar zitten beide technieken nu op een totaal verschillend niveau: laagopbouwtechnieken halen 4 tot 15 kubieke centimeter per uur in medisch kobaltchroom; met frezen haal je zeker een Material Removal Rate (MRR) van 20 tot 35 kubieke centimeter per uur. “Maar een tandprothese heeft dunne wanden, je hebt niet veel materiaal nodig. Minder dan je met frezen moet weghalen. We weten niet welke technologie gaat winnen”, aldus de Duitse hoogleraar. Een concurrerend proces is zeker dat van Hermle (MPA, Metal Powder Application), dat het materiaal oplast en in dezelfde machine bewerkt om de juiste nauwkeurigheid te bereiken. Dit proces is 10 keer sneller dan het traditionele lasersintering. Met MPA worden producten in een tempo van 5 tot 6 kubieke centimeter per minuut opgebouwd. Professor Abele: “De wereld wordt complexer. We hebben niet alleen meer subtractieve processen, ook additief komt.” De vraag is immers welk antwoord de additive manufacturing industrie gaat geven op de huidige tekortkomingen, zoals snelheid, oppervlaktekwaliteit en processtabiliteit. Een van de technieken die je volgens professor Abele zeker in de gaten moet houden, is elektronenstraal smelten (zoals Arcam toepast).

Hybrideproces
Het PTW heeft recent geïnvesteerd in een eigen additive manufacturing laboratorium, naast de freesmachines. Hierin staan twee EOS-machines, een EOSint 270 en een µ 60. Deze laatste is de eerste die EOS van dit type geleverd heeft. Nergens anders ter wereld behalve bij EOS zelf staat zo’n machine die in staat is om een laagdikte van 1 tot 3 µm de producten van metaallegeringen op te bouwen. De onderzoekers in Darmstadt zien op korte termijn vooral toekomst voor een hybrideproces: complexe producten opbouwen met 3D printen en dan nabewerken op een freesmachine om de juiste oppervlakteruwheid aan te brengen. Dat hoeft niet altijd een superglad oppervlak te zijn. Juist bij medische componenten biedt een bepaalde ruwheid juist voordelen omdat de aangroei in het lichaam dan sneller verloopt.

Lees ook het artikel over de 7 Nederlandse hightech system suppliers die gezamenlijk in een 3D print laboratorium investeren

En lees hier het artikel over de visie bij KMWE op het 3D printen

Meer informatie
PTW

 

Hier klikken