op dynamiek van de machine om daar de grenzen nog te verleggen. “Qua dichtheid zitten we tot 99,9%, vergelijkbaar met andere systemen.” De snelheid ligt echter lager door het ontbreken van de scanner. Daarentegen zijn de mechanische eigenschappen van de geprinte werkstukken identiek aan die gemaakt op de duurdere poederbedsystemen. Twee voordelen van de diodelaser zijn dat men met de golflengte van 975 nm de meeste metaallegeringen kan verwerken. En het concept van de diodelaser op een lineaire as laat zich makkelijk opschalen. 100 micron groot; de minimale wanddikte is 220 micron. Tijdens de demonstraties op AKL ’18 werd de Dom van Aachen vrij gedetailleerd geprint. Het LMI team heeft niet de ambitie om de laagdikte te verkleinen. “Onze focus ligt
http://lm-innovations.com/
BMW zet poederbed technologie in voor seriemodel Een van de eyecatchers op het AKL ’18 was de nieuwe BMW i8 roadster. Dit keer ging het niet om de elektrische aandrijving, maar om de beide beugels van de afdekkap van de softtop. BMW past namelijk voor het eerst in een seriemodel 3D printen toe om dit onderdeel te maken. Na redesignen weegt de bracket 44% minder dan vergelijkbare steun gemaakt van PA6 met 30% glasvezelvulling; de stijfheid is 10 keer hoger. De kosten liggen 30% lager dan bij magnesiumgieten. Daarnaast heeft het 3D geprinte onderdeel een voordeel in de assemblage: het kan makkelijker verwerkt worden in de pre-assembly dan het originele ontwerp. Het design is zodanig geoptimaliseerd dat het zonder support kan worden geprint. De AM groep bij BMW onder leiding van Maximiliaan Meixlsperger heeft vooral veel energie gestopt in het zodanig optimaliseren van het ontwerp zodat er zoveel mogelijk in één keer geprint kunnen worden. Daar zit een belangrijk deel van de economische haalbaarheid in. “Bij de eerste printjob konden we 51 onderdelen in een keer printen. Na optimalisatie printen we er nu 230 per printjob op het platform. Hierdoor verschuift het break even point vergeleken met gieten in magnesium van 3.000 naar 60.000 stuks.” Dat maakt de technologie opeens al veel aantrekkelijker voor de automobielfabrikant. Geprint wordt op een SLM printer met 4 lasers van elk 700 W. Productietijd voor de 230 componenten bedraagt momenteel 82 uur, zonder nabewerking die minimaal is. De AM groep van BMW wil het proces nog verder optimalieren door twee producten op elkaar te gaan printen, wat net past binnen het bouwvolume. “Dan verschuift het break even punt naar 100.000 stuks”, aldus Meixlsperger.
Turbine componenten
De autofabrikant is niet de enige die 3D metaalprinten naar de serieproductie heeft gebracht. MAN Diesel & Turbo heeft recent eveneens onderdelen vrijgegeven. Het gaat hier om een
36
De bracket van de BMW i8, goedkoper om te 3D printen dan te gieten.
turbineschoep voor een verdichter in een energiecentrale. De voordelen voor MAN Diesel & Turbo zitten enerzijds in de functie-integratie, anderzijds in de betere prestaties van het AM product. Vroeger bestond een zogenaamde guide vane uit 144 losse onderdelen. De geprinte versie bestaat uit 12 componenten. Doordat de schoepen veel dichter bij elkaar staan, verbetert de efficiency van de centrale. “Conventioneel kunnen we dit ontwerp nooit maken. We zouden met de frees nooit goed bij de schoepen komen voor de bewerking”, aldus Ronald Herzog van het bedrijf uit Duisburg. De fabrikant van energiecentrales schat in dat bij de huidige kosten 3D metaalprinten het meest geschikt is voor complexe onderdelen tussen de 1 en 10 kilo. “Onderdelen zwaarder dan 10 kilo zijn economisch niet haalbaar.” De AM delen vallen dan qua productiekosten in de bandbreedte van 1.000 tot 10.000 euro per onderdeel.
print magazine juli 2018