LTJ verkort doorlooptijd micro-laser bewerken met 3D geprinte tooling

Kan 3D printen met een FDM printer een rol spelen in de micro-laser technologie? Laser Technology Janssen laat zien van wel. Door dieptrekgereedschappen met FDM technologie te printen, verkort de microlaserspecialist de doorlooptijd. Tijdens het Laserevent 2018 bij de Universiteit Twente geeft Toon Janssen een presentatie over het microbewerken van folies en dunne plaat.

Laser Technology Janssen laat dieptrek gereedschappen voor micro-producten 3D printen

Laser Technology Janssen is gespecialiseerd in het micro-laser bewerken van folies en dunne plaat. Folies van dikwijls bijzondere legeringen zijn vaak slechts enkele tienden millimeters dik. Het gaat telkens precisiecomponenten. De kerncompetentie van LTJ is microlasersnijden van dunne plaat en folies. Omdat klanten steeds vaker dubbelgekromde producten willen waarin met de laser wordt gesneden, biedt Toon Janssen ook het dieptrekken als service aan. In deze micro-componenten worden dan later met de laser contouren en andere features gesneden.

De Trulaser Cell van Trumpf zoals deze bij LTJ staat voor het laser microbewerken van folies en zeer dunne plaat.

Doorlooptijd verkorting geeft doorslag

Al is de folie nog zo dun, voor het vormen op de dieptrekpers heeft Toon Jansen een gereedschap nodig. Een stempel en matrijs nodig. Standaard worden deze 5-assig gefreesd uit drukvast aluminium. De kosten daarvan lopen al gauw op. Maar het is vooral de doorlooptijd die de bottleneck is. Toon Janssen: “Dieptrekken van dergelijk dun materiaal is vaak trial and error. Soms moet je de vorm nog iets wijzigen zodat de spanningen makkelijker uit het materiaal wegvloeien. Als we bij de eerste persing zien dat we het gereedschap moeten aanpassen, hebben we binnen een dag een nieuw gereedschap.” Gemiddeld zit hij nu voor dergelijke onderdelen op zo’n twee weken doorlooptijd, inclusief het 3D printen van de persblokken.

Hele dunne folies worden door LTJ zowel in 2,5 als 3D bewerkt.

Voldoende nauwkeurig en sterk

Zodra het CAD model van het dubbel gekromd werkstuk klaar is, kan hij vrij eenvoudig het model maken voor de beide gereedschaphelften. Samen met materiaal-leverancier colorFabb is een project opgezet om de dit nieuwe productieproces en de bijbehorende materialen te testen. Het Venlose colorFabb bied een breed portfolio aan materialen aan en heeft ook de industriële Stacker 3D printers voor een hoogwaardig en nauwkeurig eindproduct. “De meeste materialen blijven aardig stijf. Het is weliswaar niet altijd bestand tegen hoge temperaturen, maar dat is voor ons minder van belang.” Elk materiaal heeft z’n eigen technische- en 3D print-eigenschappen. Qua nauwkeurigheid voldoen de 3D geprinte persblokken aan alle eisen. Sterker nog: qua vormgeving vindt Toon dat zelfs meer mogelijk is dan met 5-assig frezen. “Dan moet je altijd afwachten of je met een bolfrees wel in een scherpe hoek komt.”

50 producten per gereedschapset

Met dergelijke 3D geprinte kunststof persblokken kan Toon Janssen minstens 50 producten dieptrekken. Meestal van materialen zoals roestvaststaal, aluminium, koper, messing. Gevoelige producten omdat ze klein (maximaal 100 bij 100 mm) en dunwandig zijn. Ook zettingen van 45 graden kan hij nu produceren, iets dat op een andere manier met deze dunne folies niet gaat. Daarna worden met de microlasersnijmachine contouren nagesneden en eventuele nog slots, gaten en andere uitsparingen aangebracht. LTJ richt zich op prototypes en aanloopseries. “Klanten hebben nu binnen circa twee weken een fysiek product in handen waarmee ze kunnen gaan testen. Als het product uiteindelijk in serieproductie gaat, zijn wij al lang uit beeld, Dan laat men die persblokken 5-assig frezen uit metaal.”

Liever uitbesteden

Voorlopig wil Toon Janssen niet investeren in een eigen 3D printer. Schoenmaker blijf bij je leest, vindt hij. “Ons specialisme is micro-laser snijden, materiaalkennis en het juiste programma maken. Gaan we zelf 3D printen, moeten we die kennis ook opbouwen. En je moet voorraden met materiaal gaan opbouwen. Laat dat maar aan een andere specialist over als het om kunststof printen gaat.”

Toon Janssen is een van de sprekers op het LaserEvent 2018, dat het Mikrocentrum, Universiteit Twente en het LAC op 17 april bij de Universiteit Twente organiseren. Naast presentaties over de ontwikkelingen op het gebied van laserbronnen en het bewerken van materialen, komen ook concrete toepassingen aan de orde en delen Nederlandse laserspecialisten hun ervaringen. Meer informatie kun je hier vinden.