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.

De derde module in het

De derde module in het BIM is een volledige businesscase ontwikkelen. “Dat kan niet meer online, dan gaan we echt de diepte in. Maar als een bedrijf de boeken open doet, kunnen we met ons model wel een doorrekening maken van de impact, inclusief een vergelijking tussen in house printen of extern sourcen.” In deze meest uitgereide variant, die bedrijven offline met Berenschot doorlopen, wordt gebruik gemaakt van een volledige database met kosten. “We werken dan bijvoorbeeld met reële kostprijzen en met standaard Europese arbeidskosten op alle niveaus, van operators tot managers. Maar bedrijven kunnen dit aanpassen aan hun eigen situatie”, aldus Onno Ponfoort. Kansen voor de zware industrie De uitkomst van het eerste Joint Innovation Project is dat de olie-, gas- en maritieme industrie 3D metaalprinten voor bepaalde onderdelen vandaag al heel goed kunnen inzetten (zie ook het artikel over Additive Industries op pagina 32). Dat kan in de olieen gaswinning tot grote kostenbesparingen leiden. Zeker als de industrie lokaal gaat 3D printen, dichtbij de vraag. Dat besef begint te komen, merkt Onno Ponfoort. Een van de toepassingen is het 3D printen van tooling in het stadium dat men nieuwe bronnen onderzoekt. “Vaak maakt men dan al een groot deel van de tooling ook al weet men niet zeker dat de bron geëxploiteerd kan gaan worden. Omdat de tooling vaak specifiek is, zijn die kosten weg als de bron niet geëxploiteerd gaat worden. 3D printen stelt de industrie in staat om een groot deel van deze productie te verschuiven naar het moment dat er meer zekerheid is over de exploitatie.” Een andere kansrijke businesscase is volgens de consultant de inzet van 3D metaalprinten als ‘bridge technology’. In de zware industrie gaan machines vaak 30 tot 40 jaar mee. Als halverwege deze levensduur een onderdeel stuk gaat, vervangt men dit met een onderdeel dat opnieuw geproduceerd is voor een levensduur van 40 jaar. “Moet je dat wel willen?” Op dat punt moet de sector een omslagpunt maken en onderdelen accepteren die een levensduur hebben vergelijkbaar met de resterende levensduur van de installatie. De motivatie hiervoor zou wel eens uit een onverwachte hoek kunnen komen: de milieu-impact. Dat is het thema van het tweede JIP project. Al jaren hangt er een claim van duurzaamheid boven de AM-markt. In het nieuwe project wordt onderzocht in hoeverre deze waar is. Ook deze kennis zal aan de modellen worden toegevoegd. In dit nieuwe project worden ook Electron Bream Powderbed Fusion, LMD en Hybrid WAAM meegenomen. Onno Ponfoort ziet vooral mogelijkheden voor LMD en Hybrid WAAM. “We gaan namelijk ook kijken naar het repareren van grote stukken voor de zware industrie. Crossover stukken repareren met AM biedt een enorme tijdsbesparing, minder voorraad en uiteindelijk kostenbesparingen.” Ook de milieu-impact is dan aanzienlijk kleiner. Vaak gaat het om relatief eenvoudige onderdelen, die echter duur zijn om te vervangen omdat ze heel snel geleverd moeten worden. “Als je dan kunt repareren, is de businesscase vrij snel gemaakt.” Dankzij de resultaten van het JIP-project kan in de uitgebreidere modules dieper op kosteneffecten in de verschillende fasen van het productieproces worden ingegaan. 30 print magazine juni 2020

Zowel on demand spare parts produceren als productieproces verbeteren met aangepaste designs ArcelorMittal 3D print onderdelen voor staalfabrieken Enkele voorbeelden van onderdelen voor de productielijnen die ArcelorMittal op de MetalFab1 heeft geprint. Na ruim twee jaar onderzoeken en testen, zet ArcelorMittal de MetalFAB1 metaalprinter inmiddels in voor de productie van spare parts voor de productielijnen in de staalfabrieken. Tegelijkertijd verbetert het staalconcern de technolgie om via designaanpassingen de productieprocessen te verbeteren. “Je moet niet naar de kosten kijken maar naar welk probleem je ermee oplost”, zegt Miguel Pérez-Piqueras, R&D Engineer bij het staalconcern. Additive Industries maakte tijdens de online editie van AdditiveWorld Conference bekend dat ArcelorMittal al sinds ruim twee jaar een MetalFAB1 metaalprintsysteem uit Eindhoven in huis heeft. De R&D engineers in Avilés (Spanje) hebben er al de nodige ervaring mee opgedaan. De MetalFAB1 maakt overigens onderdeel uit van een volledig AM-competentiecentrum waarin het staalconcern over de complete AM-waardeketen beschikt, vanaf de productie voor poeders en de MetalFAB1 tot en met de machines voor post-processing. AM kan industrietakken veranderen De reden waarom het concern in additive manufacturing investeert, is dat het AM als een disruptieve technologie ziet die duidelijke kansen biedt om industrieën te transformeren. “Want materialen zijn wat we echt nodig hebben voor revolutionaire oplossingen”, aldus Miguel Pérez-Piqueras. Hij doelt dan op bijvoorbeeld heel nieuwe constructies die met de bestaande technieken niet mogelijk zijn. AM biedt kansen nieuwe functionaliteiten toe te voegen, ook aan de processen in de eigen fabriek. 3D geprinte nozzles voorkomen uitval van de productielijn Een goed voorbeeld zijn 3D geprinte nozzles in een van de productielijnen voor dunne plaat van de staalfabrikant. Hier worden strips van coils gesneden. Om te voorkomen dat de snel lopende lijn vastloopt door de strips, wordt via nozzles aan de zijkant lucht op de plaat geblazen. Desondanks loopt de lijn soms vast omdat de commercieel verkrijgbare nozzles de lucht eigenlijk niet goed genoeg verspreiden. De coillijn valt dan stil en operators moeten eerst het materiaal verwijderen voordat de productie kan herstarten. Het R&D team heeft een nieuw design gemaakt en de aangepaste nozzles op de MetalFAB1 geprint. Nu valt de productie niet meer stil. Uitbreiding naar zware staalindustrie Ook spare parts produceert ArcelorMittal inmiddels op de Nederlandse 3D printer. Dankzij de ervaring die het team heeft opgebouwd, slaagt men erin om de mechanische eigenschappen steeds verder te verbeteren door de procesparameters te tweaken. ArcelorMittal gebruikt additive manufacturing inmiddels om quasi on demand reserve onderdelen te printen. Samen met Additive Industries zijn er belastingstesten gedaan waarmee de Nederlandse fabrikant kan aantonen dat de MetalFAB1 in staat is reserve onderdelen te produceren die voldoen aan de eisen van een zware industrie als de staalindustrie. Daan Kersten, CEO van Additive Industries: “Hierdoor kunnen we onze ervaring verbreden van onze belangrijkste markten aerospace en automotive naar de staalindustrie. Het toont aan dat 3D metaalprinten een serieus alternatief is voor een grote variëteit aan gietstukken.” print magazine juni 2020 31

3D Print magazine 2020

3D Print magazine - juni 2020