Additive Manufacturing met laserwikkelen

De groeiende populariteit van Additive Manufacturing kan om de volgende redenen worden verklaard: het biedt veel flexibiliteit en snelheid, terwijl het materiaal en energie bespaart. Natuurlijk heeft niet elke methode in de additive manufacturing dezelfde voordelen, maar het levert een belangrijke bijdrage aan de zogenaamde ‘fast prototyping’. Met bijvoorbeeld een 3D-printer (de meest bekende vorm van Additive Manufacturing) kunnen complexe producten in een klein aantal stappen en in een kort tijdsbestek worden geproduceerd.

Het concept van Additive Manufacturing is een ommekeer in de aanpak die we allemaal gewend zijn: het bewerken van een groot werkstuk en het verwijderen van materiaal om de geprojecteerde vorm te krijgen. Additive Manufacturing is andersom: voeg materiaal toe waar nodig om de geprojecteerde vorm te krijgen. Dat betekent over het algemeen een lager materiaal- en energieverbruik. Bovendien kan de aanpak je doorlooptijd besparen en biedt de mogelijkheid om op afstand te produceren, mits je over de juiste apparatuur en grondstof beschikt.

Laserwikkelen van tape (Laser Assisted Tape Winding)

Alformet past de zogenaamde laserwikkel (/LATW) technologie toe om de CFR thermoplast buizen te produceren. De input voor dit proces is de UD-tape, combinatie van eindeloze vezels in een thermoplast matrix, die de eigenschappen en het gedrag geeft op basis van je selectie. Nadat het ontwerp van de buis en de materiaalkeuze zijn verwerkt in onze ontwerpapplicatie, wordt een CNC-programma gegenereerd en beschikbaar gesteld voor de machine, waar ook ter wereld de apparatuur staat opgesteld. Daarna is het een kwestie van op de knop drukken om de productie te starten.

Belangrijk aspect bij de toepassing van Additive Manufacturing is het optimaliseren van het ontwerp van het product voor het beoogde doel. Het draait allemaal om de functie, niet meer en niet minder. Bij de traditionele aanpak zou je wellicht materiaal laten zitten in het product om bewerkingstijd te besparen ten koste van materiaal. Bij Additive Manufacturing concentreer je je op materiaal en bespaar je productietijd door geen materiaal toe te voegen op plaatsen waar het niet nodig is. Dat past bij de doelstelling om het materiaal- en energieverbruik te verminderen in lijn met de principes van de Circulaire Economie.

 

 

Beoordelen van kosten en Total Cost of Ownership (TCO)

Additive Manufacturing is voor de meeste mensen hetzelfde als 3D-printen en dat betekent dus een lage productiviteit. Het LATW-proces in Alformet heeft een aanzienlijk betere productiviteit met het volledige vermogen van de laserstraal.

Je volgende vraag is waarschijnlijk wat de kosten zijn voor het omwerken van UD-tape tot buis en zonder daar een specifiek antwoord op te geven, is het essentieel om het hele concept te overzien. Door het geoptimaliseerde ontwerp profiteer je van meer dan alleen materiaalbesparing: ook het energieverbruik van uw product (gewicht en massatraagheidsvoordeel), onderhoudskosten en levenscyclus zullen verbeteren. Die kostenbesparingen dienen deel uit te maken van je kostenvergelijking! Er zijn overigens meerdere voorbeelden van toepassingen waarbij CFR-thermoplastische buizen een directe kostenverlaging laten zien ten opzichte van de originele metalen versies, met daarnaast een oplopende meerwaarde door lagere onderhoudskosten en een langere levensduur. Beter voor het bedrijfsresultaat en met nog meer tevreden klanten!

Welkom in the wereld van Additive Manufacturing!

 

Geschreven door Theo Mimpen (maart 2021)