Komen metaalconstructies straks uit de 3D printer?

Gaan grote hybride AM-installatie in de toekomst structurele componenten van metaal 3D printen? Vervangt additive manufacturing het huidige constructiewerk? Of het frezen van structurele componenten voor de aerospace- en energiesector? De initiatiefnemers van het Europese LASIMM-project zijn hoopvol. Met de ingebruikname van een hybride AM-installatie die werkstukken tot 6 bij 2 meter 3D print, is een mijlpaal bereikt, zegt de projectleider van het Europees lasinstituut EWF.  

Een van ’s werelds grootste hybride AM-machines is onlangs in Spanje officieel in gebruik genomen. De machine die voor het LASIMM-project (Large Additive Subtractive Integrated Modular Machinein) Pamplona is gebouwd, kan metalen constructies tot 6 bij 2 meter printen met een gewicht tot 2 ton. Het gaat om een Europees onderzoeksproject uit Horizon 2020.

LASIMM-project neemt ’s werelds grootste hybride AM-installatie in gebruik

Twee robots, een CAM-programma

De grote hybride metaalprinter staat bij Loxin, een van de onderzoeksprojecten die meedoen. De configuratie bestaat uit twee robots, een freeskop op een hexapod aandrijving en een werkstukmanipulator. Eén robot is voor het 3D cladden van staal, de tweede voor aluminium. De freesspindel haalt het overtollig materiaal weg. Aluminium en staal worden gecombineerd in één werkstuk. Dit zijn grote structurele componenten voor de vliegtuigindustrie, energiesector en andere sectoren gaan produceren.

Robotbanen worden on the fly berekend

Autodesk is een van de softwarebedrijven die participeren in het LASIMM-project. Voor Autodesk zit de uitdaging in de ontwikkeling van CAM-software die twee verschillende processen aanstuurt: additief en subtractief. Tot nog toe stuurt CAM-software één proces aan, meestal CNC-frezen. In dit geval berekent de Autodesk CAM-software zowel de banen voor het oplassen van het materiaal als de freesbanen voor de tweede robot. Deze banen zullen on the fly worden berekend. Dus niet alleen meer op basis van een CAD-model maar voor de freesrobot op basis van de geometrie die geprint is.

Hogere productiviteit, lagere kosten

Met deze grote hybride 3D printer denken de projectpartners dat ze de productiviteit met high volume AM met 15% kunnen verhogen. Tegelijkertijd kunnen de kosten en de doorlooptijd met 20% verlaagd worden dankzij het hybride concept van de machine. Volgens Eurico Assuncao, plaatsvervangend directeur bij de European Federation for Welding, Joining and Cutting en projectcoördinator, kunnen metaalconstructiebedrijven en industriële prouctiebedrijven het meest profiteren van additive manufacturing. Daar heeft het de grootste impact. “Het gebruik van AM heeft met deze machine een omslapunt bereikt. We hebben een technologische mijlpaal bereikt die het pad effent om in de toekomst complete constructies 3D te printen.”

Of de verwachtingen uitkomen, zal blijken nu de productie van onder andere vliegtuigpanelen en onderdelen voor windturbines start. Het concept moet eveneens tot een flexibeler productieproces leiden. Een ander aspect van het onderzoek is standaardisatie, evenals certificering van nieuwe hybride processen.

Foto’s: LASIMM/Loxin