Loading

Start To WAAM Thomas Lenoir

Wat is WAAM?
WAAM staat voor Wire Arc Additive Manufacturing. Het is een type additief productieproces dat een elektrische boog gebruikt om metaaldraad te smelten en neer te leggen om driedimensionale (3D) objecten te creëren.

Bij het WAAM-proces wordt een metalen draad door een lastoorts gevoerd, waar een elektrische boog wordt gecreëerd tussen de draad en het werkstuk. Dit kan via een gerobotiseerd MIG/MAG of cold wire TIG lasproces (en ook nog WLAM, PAW, EBF). De hitte die wordt gegenereerd door de boog smelt de draad, die vervolgens gecontroleerd laag voor laag wordt neergelegd om een 3D-object te creëren. Dit proces kan worden gebruikt om grote en complexe metalen onderdelen te produceren, inclusief die met interne structuren en ingewikkelde geometrieën.

Dus concreet: naast lassen maakt WAAM ook gebruik van enkele principes uit de traditionele additieve productie, zoals het laagsgewijs opbouwen van het onderdeel en het gebruik van een CAD-model om het onderdeel te ontwerpen.

WAAM heeft verschillende voordelen ten opzichte van traditionele productieprocessen en andere AM processen

Waaronder de mogelijkheid om onderdelen te produceren met minimale afval (ηmateriaal tot 90%) en de mogelijkheid om onderdelen op aanvraag te produceren. Het is ook een relatief snelle en kosteneffectieve manier om metalen onderdelen te produceren. Als gevolg hiervan wordt WAAM steeds vaker gebruikt in sectoren zoals de olie/gasindustrie, luchtvaart, automotive en defensie voor de productie van complexe metalen onderdelen.

Voorbeelden in gas/olie procesindustrie; constructie en machinebouw
Welke snelheden zijn mogelijk?

De snelheid die mogelijk is met WAAM zijn afhankelijk van verschillende factoren, zoals materiaal, de lasparameters, de specificaties van de lasapparatuur en de eigenschappen van het toegepaste materiaal. Over het algemeen kan WAAM echter hoge afzettingssnelheden bereiken tot 5 kg/uur, waardoor het proces geschikt is voor de productie van grote componenten en voor toepassingen waarbij snelheid van belang is.

Welke invloed heeft de interpastemperatuur op de opbouwsnelheid en de kwaliteit?
En de lasbron?
Welke materialen zijn mogelijk?

De meest gebruikte materialen voor WAAM zijn metalen zoals staal, aluminium, koper en titanium. Andere materialen, zoals nikkel, brons en zilver, kunnen ook worden gebruikt. Deze zijn beschikbaar in standaard lasdraden.

Onder andere Voestalpine Böhler welding heeft speciale draden ontworpen voor AM:

  • Het trekproces is nauwkeuriger
  • De toevoerbaarheid is mede dankzij de specifieke coating verbeterd.
  • Het opwinden van draden van spoelen en trommels wordt gecontroleerd binnen beperkte toleranties.
  • Duurtestprotocollen met de bijbehorende acceptatiecriteria zijn vastgelegd voor verbeterde prestaties.
Rol van het Siliciumgehalte

Het is belangrijk om op te merken dat de eigenschappen van het eindproduct afhankelijk zijn van het gekozen materiaal en de lasparameters, en dat er bij het gebruik van nieuwe materialen of toepassingen altijd rekening moet worden gehouden met de geschiktheid en veiligheid van het proces.

Hoe sterk is de print dan?
WAAM en (AM) zal nooit verspanende bewerkingen zoals draaien en frezen verdringen

WAAM en andere additive manufacturing processen komen er als productietechnologie bij en zal in combinatie met een verspanende nabewerking een alternatief vormen voor werkstukken die voorheen volledig verspaand, gesmeed of gegoten werden.

Werkstuk kunnen worden opgebouwd op een basisstructuur zoals een as, dikwandige buis of plaat. Om vervolgens nog te finiseren op, bijvoorbeeld, een cnc freesmachine met al dan niet meer dan 3 assen.

Niet "Additive vs. Subtractive" maar "Additive + Subtractive" Manufacturing

Wat kost het om een werkstuk via WAAM te produceren?

De kostprijs van WAAM hangt af van verschillende factoren, waaronder de kosten van de apparatuur, het materiaal en de arbeidskosten voor het programmeren en bedienen van de apparatuur. Deze kosten moeten in functie van de huidige en toekomstige maakproducten en volumes afgewogen worden.

Echter, het WAAM-proces kan voordelen bieden bij het produceren van grotere, complexe onderdelen met een hoge geometrische vrijheid, waarbij traditionele verspanende technieken niet altijd een optie zijn. Het proces kan ook helpen om materiaalverspilling te verminderen, omdat alleen het benodigde materiaal wordt toegevoegd om de gewenste vorm te bereiken, in tegenstelling tot verspanende technieken waarbij er meer materiaal wordt verwijderd dan nodig is. Daarnaast zijn exotische materialen niet altijd in elke vorm beschikbaar, maar wel als lasdraad.

Bovendien kan het WAAM-proces sneller zijn dan traditionele verspanende technieken, omdat het mogelijk is om het onderdeel in één continue bewerking op te bouwen in plaats van verschillende bewerkingen nodig te hebben om het onderdeel te produceren. Dit kan resulteren in kortere doorlooptijden en minder arbeidsuren, wat kan leiden tot kostenbesparingen.

Het vergelijken van de kostprijs van een WAAM-product met dat van traditionele verspanende technieken is afhankelijk van verschillende factoren, zoals de complexiteit en grootte van het onderdeel, de toleranties en de vereiste kwaliteit van het eindproduct. In sommige gevallen kan het WAAM-proces duurder zijn dan traditionele verspanende technieken, terwijl het in andere gevallen kosteneffectiever kan zijn. Een kosten-batenanalyse moet daarom worden uitgevoerd om te bepalen welke techniek het meest geschikt is voor een specifiek product en toepassing.

Ben je al in het bezit van een robot met bijhorende lasbron? Dan kan die installatie ook uitgebreid worden om te waamen.

Hoe is onze installatie opgebouwd? Welke software en apparatuur gebruiken we?

  • Robot IRB 1660ID
  • Manipulator IRBP-A of lastafel
  • Lasbron Kemppi A7
  • Service station + Bulls eye
  • Flexpendant
  • filterunit + vonkenvanger
  • ixon server
  • MX3D-Box
  • Software: CAD; Robotware; Robotstudio; MetalXL (stand-alone, WAAM dedicated)

Waarom hebben wij geïnvesteerd in WAAM?

Modern onderwijs/ Dienstverlening/ (Toegepast) onderzoek

Waarom zou een firma in WAAM investeren?

  • Nieuwe mogelijkheden zoals combinatie van verschillende metalen, gewichtoptimalisatie
  • Korte leadtime?
  • Als herstelling lijken de mogelijkheden ook groot. https://www.guaranteed.be/en

Merk je na het zien van deze voorbeelden raakvlakken met jullie producten? Spreek ons dan straks gerust aan tijdens de receptie of of neem later contact op misschien is er een samenwerking mogelijk?

Waar zien wij potentieel in jullie productie?

Ben je een bedrijf die veel ingewikkeld stukwerk verspaand en verspaningstijd naar beneden wil halen?

Werk je vaak in exotische materialen?

Heb je reeds een (las)robot staan dan zou een uitbreiding met een extra hardware en softwareschil misschien een interessante investering kunnen zijn.

WAAM Uitdagingen?
  • Overdracht naar freesstation, zie presentatie Dennis
  • Kwaliteit en certificering, zie woordje Peter