Ad-Proc-Add : Advanced Processing Of Additively Manufactured Parts

Laatst gewijzigd:

04-06-2020

Additive Manufacturing (AM) heeft het laatste decennia voor heel wat vooruitgang gezorgd voor een groot gamma aan applicaties binnen de industrie, biomedische sector en consumentenmarkt. Voornaamste voordelen van deze technologie zijn de grote vormvrijheid met een minimaal gebruik van materiaal.

Nog vaak een barrière voor het rechtstreeks toepassen en implementeren van metalen AM onderdelen is de ondermaatse dimensionele en oppervlaktekwaliteit. Daarom is nog vaak een nabewerkingsstap nodig, welke problemen omtrent her-opspanning, uitlijning en bereikbaarheid van het gereedschap meebrengen, welke vaak productspecifiek en “on-the-go” worden opgelost met vele interventies van een operator. Dit verhoogt de doorlooptijd van productie en verhoogt het risico van stukuitval en de productie- en productkost opdrijven. Door een breder toepasbaar ASM (EN: Additive-Subtractive Manufacturing – ASM) productieproces toe te passen wordt de productieketen verder geautomatiseerd, doorlooptijd verkort en risico op stukuitval beperkt. Een breed toepasbaar ASM productieproces combineert reeds in de werkvoorbereiding de Additive Productie stap als de subtractieve nabewerkingsstap, daarnaast is er een beter integratie van de 2 productiestappen door een betere layout of combinatie van 2 technieken in 1 opstelling.

Doel van het project

Het gehele CORNET project mikt op de ontwikkeling van een breed toepasbaar productieproces voor metalen onderdelen, waarin additieve en subtractieve technieken gecombineerd worden. Het uiteindelijke doel hiervan is om metalen additive manufacturing (AM) onderdelen te produceren met hogere dimensionele- en oppervlaktekwaliteit. Zowel poeder-bed technieken (Selective Laser Melting – SLM) als materiaaldepositiemethoden (Wire Arc Additive Manufacturing – WAAM) zullen gebruikt en onderzocht worden binnen deze procesketen. Projectuitvoerders in Vlaanderen (KU Leuven, Thomas More, BIL en Sirris) focussen zich specifiek op het uitwerken van een productieketen waarin gerobotiseerde WAAM wordt gecombineerd met gerobotiseerde verspaning (bv. frezen, boren, ruimen, etc.).

Concrete doelen

Technisch beoogt dit project nieuwe productieketens (combinatie van additief en subtractief vormgeven) te integreren. Deze ketens worden ondersteund met in-situ-sensor- (bv. akoestische uitstoot, temperatuur, dwingen, vibratie) en kwaliteitsinspectie systemen (bv. 3D laser scanning of fringe projection). Uiteindelijke doel is om AM onderdelen first-time-right te produceren, dit alles zal case studie gebaseerd gebeuren gestuurd vanuit een bedrijvengroep waarin o.a.: productiebedrijven (zowel CNC als 3D printing), CAD-CAM verdelers, tooling leveranciers, alsook robot verdelers vertegenwoordigd worden.

Uit gegenereerde kennis van dit project zullen technische richtlijnen worden opgesteld, welke via een online user-guide worden gedissemineerd. De projectuitvoerders willen deze richtlijnen zo veel mogelijk ondersteunen met multi-mediamateriaal. Zo kan productievoorbereiding (bv. CAD/CAM-programmering) welke doorgaans digitaal gebeurt opgenomen worden met screen caputring. Door de Vlaamse partners wordt ook een demonstratorcel opgezet met een gerobotiseerde WAAM gebaseerde ASM productieketen. Deze cel zal opengesteld worden naar de bedrijven, bijvoorbeeld voor het uitvoeren van haalbaarheidsstudies. Zo hopen aanvragers tegen het einde van het project de technologie of kennis van WAAM ASM procesketen te integreren en case studies uit te voeren. Aan de hand van de case studies wordt een generieke productie planningsmethode voor WAAM procesketen uitgewerkt. Daarenboven zal een uniform toepasbaar en open multi-sensor platform voor ASM procesketen, ter ondersteuning van in-proces bijsturing en traceerbaarheid van product en proces uitgewerkt worden.