3D printen op een gieterijbeurs: innovaties als graadmeter

Beursinnovaties zijn een goede graadmeter om de zien hoever de acceptatie van additive manufacturing staat. Op de gieterijbeurs GIFA was afgelopen week een handvol applicaties bij exposanten te zien, die wel echt gebruik maken van de vormvrijheid van 3D printen. Het Spaanse GH Induction 3D print inductiespoelen; ASK Chemicals 3D print filters voor gieterijen.

Het Spaanse GH Induction zet het koper 3D printen al seriematig in. Met een EBM-machine 3D printen de Spanjaarden spoelen voor inductiesystemen. In Düsseldorf toonde het een buildjob met afmetingen van 180 bij 180 bij 320 mm, het maximale volume van de elektronenstraal printer. In zo’n buildjob combineert het meerdere spoelen.

Spaanse fabrikant 3D print koperen induxctiespoelen

Langere levensduur geprinte inductiespoelen

Het voordeel van 3D printen is evident: de spoel volgt veel beter het werkstuk dat bijvoorbeeld gehard moet worden. Het gebruik van elektronenstraal systemen is eveneens evident, legt Luis Uhrig, Sales & Project Manager uit. Hiermee kan men puur koper printen, er is veel minder supportstructuur nodig vergeleken met laser poederbed machines en je kunt de spoelen makkelijk van elkaar scheiden na het 3D printen. Dat gebeurt met de hand. Afhankelijk van de applicatie worden ze daarna nog gestraald, Het ruwe oppervlak van de EBM print, typisch voor deze technologie, is eerder een voordeel, zegt Uhrig, omdat hierdoor het totale oppervlak van de spoel groter wordt. Daarna worden de aansluitingen voor de watertoevoer voor het koelen van de spoel gelast.  Deze spoelen koelen beter en hebben een levenscyclus die 2,5 keer langer is dan die van traditionele koperen spoelen. Naast het optimaliseren van het design van de spoel noemt de Spanjaard ook als voordeel dat men over een aantal jaren exact dezelfde spoel kan leveren als deze vervangen moet worden. “De vervangende spoel heeft dan exact dezelfde afmetingen als de originele.”

3 keer zo groot filteroppervlak dankzij 3D printen

Filters 3D printen

Het tweede voorbeeld is van een heel andere order van grootte. ASK Chemicals levert toebehoren en chemicaliën aan de gietindustrie. Op de GIFA demonstreerde het Duitse bedrijf een 3D geprint keramisch filter voor gietinstallaties. Het bedrijf heeft het binnenfilter van het tubular Extrapore filter geredesignd voor keramtiek printen. Dit resulteert in een drie keer zo groot filteroppervlak in dezelfde behuizing. De open en reproduceerbare filterstructuur zorgen voor een hoge capaciteit en efficiency van de filter. Daarnaast zijn de filters stabieler en zijn ze minder gevoelig voor breuk, wat het gietproces vooral bij grote gietingen ernstig verstoort. ASK Chemicals heeft het design verder geoptimaliseerd voor staal en ijzergieten. De filters worden geprint in Zirconia of Aluminiumoxide. Het resultaat is minder gietfouten door filterbreuk, betere flow en aanzienlijke tijdbesparing. Ook kunnen de filters volledig ontworpen worden voor de gietinstallatie bij de klant.

Te duur en te langzaam

Toch, zo laat een zegsman van het bedrijf weten, zijn de filters commercieel nog geen snelloper. “Ze zijn een factor 3 tot 4 duurder dan de standaard filters; 3D printers zijn nu eenmaal langzaam waardoor de producten duur zijn.” Technische inkopers zijn meestal snel overtuigd; in de finale onderhandelingen wordt dan vaak toch voor de goedkopere eindprijs van standaard filters gekozen. ASK Chemicals heeft de filters inmiddels gepatenteerd.