Views
2 months ago

3D Print magazine - juni 2020

  • Text
  • Oliver
  • Programs
  • Guaranteed
  • Mittal
  • Kwaliteitsstandaarden
  • Certificering
  • Industries
  • Additive
  • Eos
  • Stratasys
  • Ebm
  • Innovatie
  • Innovatie
  • Software
  • Software
  • Manufacturing
  • Manufacturing
  • Onderdelen
  • Technologie
  • Nieuwe
Welke lessen kunnen we al leren uit de inzet van 3D printen in de Covid-19 crisis? Daar gaat het hoofdartikel over. Verder in deze editie een reportage over GE Additive Arcam in Zweden, interviews met GE Additive topman Jason Oliver over hoe 3D printen supply chains gaat veranderen en met XJet CTO Dror Danai over waarom de Israëlische technologie zich leent voor serieproductie. Kan de zware industrie iets met additive manufacturing? Additive Industries en Berenschot deden mee aan het internationale JIP project dat laat zien dat AM klaar is voor de olie- en gasindustrie. Arcelor Mittal zet AM in voor de staalfabrieken en de startup Guaranteed denkt kosten van tooling in de zware industrie fors te reduceren met additive manufacturing.

GE Additive heeft 18

GE Additive heeft 18 miljoen euro geïnvesteerd in het GE Additive Arcam EBM Center of Excellence. men het materiaal, bijvoorbeeld titanium aluminide, op een temperatuur van 1000 graden brengt voordat men het smelt. “We hoeven de temperatuur maar met een paar honderd graden aan het oppervlak te verhogen om het naar een vloeibare fase te brengen. Daardoor ontstaan er geen grote thermische temperatuurverschillen in het werkstuk”, legt Isak Elfstrom uit. Warmtebehandeling achteraf kan, maar is alleen nodig als je een specifieke microstructuur in het werkstuk nodig hebt. Met EBM kan men producten stapelen en is minimaal support nodig om de warmte af te voeren. Onderdelen van kobalt chroom en titanium zweven in het poederbed. Ze hoeven niet verbonden te zijn met het bouwplatform. Kinetische energie Gebruikt lasersmelten thermische energie om de metaalpoeders te smelten, EBM gebruikt kinetische energie. Isak Elfstrom: “Daarom maakt het voor ons niks uit of het poeder reflecteert. Wij krijgen de energie altijd in het materiaal.” Dat geeft Arcam, als het om koper gaat, een voorsprong, zeggen de AM-experts in Göteborg. Doordat namelijk in een hoog vacuüm wordt geprint, kan men puur koper verwerken. Dat is met andere technieken veel minder vanzelfsprekend. Zonder concreet te kunnen worden, zegt hij dat er ondertussen met meerdere klanten aan applicaties voor koper wordt gewerkt. Deze applicaties bevinden zich nog in een vroeg stadium. Desondanks liet GE Additive de mogelijkheid vorig jaar al zien. “Dat is onze aanpak”, zegt Annika Ölme, vice president Engineering. “Het kan, dus tonen we het; kijken we wie interesse heeft en gaan dan samen de potenties verder ontwikkelen.” Deze geïnteresseerde partners hebben zich ondertussen gemeld in Mölnlycke. Meerdere zelfs. Ook gereedschapsstaal opent perspectieven Een ander materiaal waarmee Arcam naar eigen zeggen een unieke positie inneemt, is titanium aluminide. Dit is een hittebestendig materiaal waar GE Avio Aero in Italië inmiddels turbineschoepen 3D print voor de nieuwste generatie GE9nx vliegtuigmotoren. Dit is de eerste gekwalificeerde AM applicatie in het roterend deel van een vliegtuigmotor. Gereedschapsstaal is weer een ander materiaal waar in Zweden mee wordt gewerkt. Dit is aantrekkelijk voor de olie- en gasindustrie. De kostenbesparing . Automatisering in een ander perspectief Wat opviel in Zweden, was dat alle Arcam machines er als standalone machine stonden. Daarmee is volgens het Arcam management niet gezegd dat er niet aan automatisering wordt gewerkt, maar men vindt de automatisering van de workflow momenteel belangrijker dan het automatiseren van de fysieke handelingen aan de machine. Isak Elfstrom: “Je ziet dat iedereen min of meer in de richting van automatisering beweegt. Daarvoor integreert men bepaalde technologieën. Voor de industrialisatie is het belangrijk dat de AM industrie levensvatbaar wordt voor grootschalige productie. Maar meestal gaat het om het verplaatsen van de buildjobs vanuit de machine naar een post-processing station. Kijk, stukken liggen 80 uur op de machine en dan heb je een manuele interventie van één uur. Je kunt dus eigenlijk stellen dat een groot deel van de machinetijd al geautomatiseerd is.” Hij vindt het daarom belangrijker juist de laatste stap, post-processing, te automatiseren. Arcam heeft hiervoor een automatische cabine ontwikkeld waarmee 80 procent van het poeder manloos verwijderd wordt. Op het vlak van automatisering werkt het verder samen met onder andere Concept Laser. 16 print magazine juni 2020

GE dochter Avio Aero in Italië produceert de eerste onderdelen voor in het roterend deel van een vliegtuigmotor. Deze turbineschoepen worden met titaan aluminide geprint op de Arcam Spectra machine. Annika Ölme toont het grootste product tot nog toe geprint met de EBM technologie: 460 mm hoog. Overname door GE Additive geeft Arcam impuls om méér toepassingen voor EBM te ontwikkelen die dit bij boringen kan opleveren zijn enorm dankzij de designvrijheid. Eigenlijk zijn heel veel materialen geschikt, zolang ze elektrisch geleidend zijn en voldoende temperatuurstabiliteit kennen. Isak Elfstrom: “Uiteindelijk gaat het echter vooral om de vraag waar je waarde toevoegt. Complexiteit en productiekosten zijn twee factoren die bepalend zijn of een toepassing geschikt is voor AM.” Arcam richt zich wat betreft nieuwe business vooralsnog op het ontwikkelen van applicaties voor koper en gereedschapsstaal. De focus die de onderneming als klein bedrijf had, is nog steeds belangrijk, ondanks dat men nu onderdeel is van een megaconcern als GE. “Focus bij het verbreden van de markten is altijd onderdeel geweest van ons succes en dat blijft het ook nu”, zegt Elfstrom. “Als je alles probeert, eindig je met niks dat echt goed werkt.” Automotive en olie en gas zijn twee sectoren die, naast luchtvaart en medical, belangrijk zijn voor de verdere groei van Arcam. dollars in deze technologie investeert omdat het er een groot potentieel in ziet. Value- en supply chains staan volgens de GE Additive CEO aan het begin van drastische veranderingen vanwege de opmars van additive manufacturing. “Ik hoef niet meer op één plaats te printen maar kan dat overal in de wereld doen, overal waar ik wil. Je hoeft niet met poeders en onderdelen de halve wereld over te vliegen.” Een aanjager uit onverwachte hoek kan wel eens de klimaatdiscussie zijn. In het GE Additive Arcam EBM Center of Excellence staan twee brackets, zowel gefreesd uit vol materiaal als 3D geprint na topologie optimalisatie. Het verschil: in plaats van 95 procent materiaal weg te frezen, heb je met additive manufacturing slechts 5 procent van deze hoeveelheid materiaal nodig. De totale hoeveelheid energie, berekend over de hele waardevoortbrengingsketen, ligt bij EBMtechnologie 27 procent lager dan bij CNC frezen. “Dat gaat deze technologie aanjagen.” Validatietraject versnellen De uitdaging voor de hele AM industrie is in zijn ogen namelijk een andere: het versnellen van de applicatieontwikkeling en procesvalidatie. Het hele traject voor de kwalificatie van de 3D geprinte turbineschoepen heeft GE Avio Aero tien tot vijftien jaar gekost. “Het verkorten van dit traject is de grootste uitdaging”, zegt Annika Ölme. Hier ligt eveneens een uitdaging voor de overheden en de regulerende instanties. De validatietrajecten voor andere technieken duren vaak aanzienlijk minder lang, omdat men mag terugvallen op andere ervaringen. Ondanks dit soort uitdagingen kan Jason Oliver, President en CEO van GE Additive, niet vaak genoeg benadrukken dat GE miljarden Voor klanten die samen met applicatie engineers van Arcam applicaties willen ontwikkelen, zijn er eigen testruimten beschikbaar. print magazine juni 2020 17

3D Print magazine 2020

3D Print magazine - juni 2020