Terug naar overzicht

Met ondersteuning vanuit innovatieprogramma SMITZH werkt fieldlab RAMLAB aan de doorontwikkeling en toepassing van 3D-metaalprinten. Via kortlopende afgebakende innovatieprojecten komt grootschalige impact van hun WAAM-technologie steeds dichterbij. Einddoel is om de technologie toegankelijk te maken voor het mkb en daar als regio een unieke wereldpositie mee te behalen. Onlangs rondde RAMLAB weer een project af. Het resultaat: een werkende monitoring en control applicatie, een uitgebreid materialendatabase en versterking van proposities rondom de nieuwe technologie.

3D-metaalprinten met lasrobots

RAMLAB werkt de laatste jaren succesvol aan de doorontwikkeling en toepasbaarheid van 3D-metaalprinten en loopt daarmee voorop in de wereld. De techniek die gebruikt wordt, heet Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM). Met een lasrobot wordt door laag voor laag op elkaar te lassen een vorm geprint. Vaak gaat het om producten in kleine series of zelfs enkelstuks. Denk bijvoorbeeld aan een scheepsschroef of een mal die gerepareerd wordt.

3D-metaalprinten RAMLAB

Datavisualisatie van de M&C app van een 3D-print

Stapsgewijs innoveren

Het ontwikkelen van een nieuwe technologie vraagt tijd en investeringen. Fieldlab RAMLAB doet dit dan ook stapsgewijs. Eerder berichtte SMITZH al over een kiemproject met bedrijven als Fokker, Man Energy Solutions, voestalpine en Air Products waarin demonstraties van de nieuwe technologie werden gegeven. En later over de toekenning van Europese financiering van het project Grade2XL.

Het Grade2XL project is inmiddels gestart en de ontwikkelingen en inzichten uit het zojuist afgeronde innovatieproject kunnen daar goed in gebruikt worden. Vincent Wegener van RAMLAB:

“Door te innoveren in korte afgebakende projecten is het makkelijker om financiering rond te krijgen en op tijd bij te sturen. We gebruiken de ervaringen die we tussentijds opdoen weer in het volgende project.”

Monitoring & control app maakt volledig geautomatiseerd 3D printen mogelijk

Omdat je bij 3D-metaalprinten vaak kleinschalig produceert, kun je je geen fouten, vertragingen en afval veroorloven. Bij WAAM las je laag op laag. Kwaliteitscontrole na iedere laag is dan ook essentieel om fouten te voorkomen. Om dit proces volledig te automatiseren, ontwikkelde RAMLAB een monitoring & control app. De app werkt samen met een aantal sensoren die op de lasrobot gemonteerd worden en realtime data doorgeven en verwerken over het proces zoals de temperatuur en vervolgens het proces aanstuurt. Oplevering van een werkende sensor suite is een resultaat van dit innovatieproject.

Vincent: “De app maakt het mogelijk om non-stop te printen. Normaal moet je het proces na iedere laag onderbreken voor een visuele inspectie. Nu kun je sneller en goedkoper werken. Een operator kan daardoor meerdere 3D-printers tegelijk aansturen. De app geeft een alert bij een grote afwijking, bijvoorbeeld als de lasdraad om de spoel vast zit. Een operator wordt dan gewaarschuwd en indien deze niet beschikbaar is, kan de productie tijdelijk stil gezet worden. Dit soort automatisering brengt de techniek dichter bij de kleine ondernemer die zich geen kostbare inhuur kan veroorloven.”

Database multimaterialen vol essentiële kennis

Naast de ontwikkeling van de app werd in het project getest met multimaterialen. Sommige onderdelen zijn door hun conventionele manier van produceren (zoals gieten) zwaar en daardoor duur. Door bepaalde onderdelen waarbij dat kan van een ander materiaal te voorzien, wordt het product lichter en goedkoper. In dit project werden verschillende combinaties van materialen getest en de juiste parameters vastgelegd in een database. Een overzicht van geteste materialen is hier te vinden.

Vincent: “Inmiddels hebben we zo’n twintig materialen en verschillende materiaalcombinaties kunnen testen. In de chemische industrie wordt veel gewerkt met onderdelen die door het ronddraaien snel slijten. We hebben hiervoor getest met een combinatie van 316L en Stellite 6. We ervaarden dat nauwkeurigheid hierbij van essentieel belang is. Als je niet de juiste parameters hebt, zal het product snel scheuren. Met onze database dragen we bij aan Europese kennisontwikkeling over deze techniek.”

Versterking van proposities

Door al het testen en doorontwikkelen, doet RAMLAB veel ervaring op die zij om kan zetten in nieuwe proposities. Het fieldlab kan nu beter advies geven op lichtgewicht ontwerpen en keuze in multimateriaalprints. Vincent:

“Door de ervaringen die we op doen in dit soort innovatieprojecten, wordt de technologie steeds beter, maar ook toegankelijker. Het is belangrijk om dit tempo van innoveren vast te houden, zodat we onze positie al koploper kunnen behouden.”

RAMLAB heeft dan ook al weer een nieuw vervolgproject op de planning staan waarbij het gebruik van de nieuwe applicatie en de sensor met bedrijven in de praktijk getest zal worden.

Meer weten

Wilt u ondersteuning vanuit SMITZH bij de ontwikkeling of het implementeren van een nieuwe technologie? Kijk dan eens hier naar de mogelijkheden of neem direct contact op met Anton Duisterwinkel. Wilt u meer weten over de ontwikkeling en toepassing van 3D-metaalprinten? Neem dan contact op met Vincent Wegener.

Anton Duisterwinkel

Senior Business Developer High Tech & Programma Manager SMITZH