Die Anschaffung eines Schweißroboters für den 3D-Metalldruck ist eine beträchtliche Investition. Sie ist auch risikoreich, denn woher wissen Sie als Hersteller, dass eine neue Technologie für Sie funktionieren wird? Deshalb testen Unternehmen den Roboter in diesem Fieldlab gemeinsam mit Spezialisten.
Das Fieldlab RAMLAB arbeitet seit 2016 im Rotterdamer Hafen daran, die Weiterentwicklung und Anwendung von 3D-Metalldruck zu fördern. Dabei kommen Schweißroboter von Valk Welding zum Einsatz, mit denen 3D-Metall gedruckt werden kann.
Für viele Unternehmen ist so ein Schweißroboter eine risikoreiche und große Investition. Schließlich kann man im Vorfeld nicht sicher sein, ob die Materialeigenschaften und Formen mit der Technologie erreicht werden können. Im Fieldlab können Unternehmen daher mit Spezialisten zusammenarbeiten, um zunächst zu forschen und Erfahrung zu sammeln, bevor den Roboter anschaffen. Inzwischen ist der erste Kunde für die WAAM-Zelle Wirklichkeit geworden, auch aufgrund verschiedener SMITZH-Innovationsprojekte.
Vallourec, ein großer multinationaler Konzern in der Öl- und Gasindustrie, hat einen maßgefertigten Schweißroboter mit dazugehöriger Software gekauft.
Additive Fertigung
In den letzten Jahren hat RAMLAB erfolgreich an der Weiterentwicklung und Anwendbarkeit des 3D-Metalldrucks gearbeitet. Das verwendete Verfahren wird als Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) bezeichnet. Ein Schweißroboter druckt eine Form, indem er Schicht für Schicht aufeinander schweißt. Oft handelt es sich um Produkte in Kleinserien oder sogar Einzelstücke. Denken Sie zum Beispiel an eine Schiffsschraube oder eine Gussform, die repariert wird.
In einem früheren SMITZH-Projekt legte RAMLAB bereits den Grundstein für die Optimierung von Materialeigenschaften und Bauteilen mit Hilfe von Überwachung und Steuerung. In dem zuletzt abgeschlossenen Projekt konnte das Fieldlab beweisen, dass der 3D-Druckprozess mit den richtigen Sensoren, Kameras und der richtigen Software vollautomatisch und fehlerfrei verlaufen kann. Für die Anwendung bei Vallourec wurde der Schweißroboter um einen 3D-Scanner und einen Temperatursensor ergänzt.
Vincent Wegener von RAMLAB: „Mit MaxQ, unserem neuen Überwachungs- und Steuerungssystem, können wir den Schweißroboter rund um die Uhr autonom in Betrieb lassen. Letzten Sommer haben wir so lange getestet, bis alle Bugs behoben waren und wir die Kontrolle über die Qualität hatten. Damit kann Vallourec an seinem Standort in Singapur nun vollautomatisch produzieren.“
Verschiedene Formen und Materialien
Die große Herausforderung beim 3D-Metalldruck in Kleinserien besteht darin, dass man tatsächlich für jedes Produkt feststellen muss, ob die Form machbar ist und welche Materialien geeignet sind. Vallourec vertreibt Produktkomponenten für den Transport von Öl und Gas. Diese Teile müssen hohem Druck standhalten können. Das erfordert also eine Menge Tests im Vorfeld.
Jonathan Moulin von Vallourec: „Wir haben die gängigsten Komponenten für den 3D-Druck neu konzipiert und in einem digitalen Lager erfasst, aus dem alle Produktionsstandorte weltweit die gewünschten Dateien herunterladen können.“
RAMLAB verarbeitet alle Forschungsergebnisse in einer Materialdatenbank mit Daten über Materialsorten, Eigenschaften und die Wirkung, wenn Sie bestimmte Materialien miteinander kombinieren. Für Unternehmen ist es daher kostengünstiger, das Fachwissen und die Einrichtungen von RAMLAB zu nutzen, als die gesamte Forschung selbst durchzuführen.
Einzigartige Position in der Welt
Vallourec ist ein großer multinationaler Konzern. Der Schweißroboter mit dem MaxQ-System von RAMLAB wird einen Platz in Singapur erhalten. Die Tatsache, dass eine Unternehmen wie Vallourec in die Niederlande kommt, um ein zertifiziertes 3D-gedrucktes Bauteil zu erhalten, hängt mit der einzigartigen Expertise zusammen, über die das Fieldlab RAMLAB verfügt.
RAMLAB ist das erste europäische Fieldlab, das nachweislich in der Lage ist, voluminöse Teile für industrielle Anwendungen mit der WAAM-Technologie zu drucken. RAMLAB will es allen (mittelständischen) Produktionsstandorten der Welt ermöglichen, industrielle Bauteile on demand zu drucken.
Jonathan Moulin von Vallourec: „In der gesamten Wertschöpfungskette kostet jedes Glied Zeit und Geld. Außerdem besteht das Risiko, dass Produkte nicht vorrätig sind. Das Drucken vor Ort mit der von RAMLAB und Valk Welding optimierten WAAM-Technologie bietet dafür die Lösung.“
Vincent Wegener von RAMLAB: „Das MaxQ-System ist vollständig in die Zelle von Valk Welding integriert. Unsere Stärke liegt genau in dieser Zusammenarbeit, und das macht uns einzigartig in Europa.“
An diesem Beitrag haben mitgewirkt:
- Produktion: Emma van Harten
- Partnerships: Derk Marseille
- Redaktion: Bertus Bouwman und Peter Oehmen (sprachliche Adaption)
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