ENGINEERINGNET.BE - Het 3D printproject dat ENGIE in 2015 in België startte, loopt nu op drie pijlers. Eerst zette ENGIE aan de KULeuven een SLM 280 metaalprinter met twee laserbronnen waarop doctoraatstudenten aan de slag gaan.
Na deze academische cel, volgde het productieatelier bij ENGIE Fabricom in Zwijndrecht waar nu een SLM type 500 selective laser melting 3D printer warm loopt. Tenslotte kreeg het ENGIElab in Linkebeek begin mei een REALIZER SLM-125 3D metaalprinter geleverd. “Dit nieuwe lab-toestel vult de ‘missing link’ in, zegt Steven Goedseels, verantwoordelijk voor Competence Centers & Laboratories bij ENGIELab.
Met de machine kunnen onderzoekers namelijk kleine hoeveelheden poeders en legeringen testprinten en onderzoeken zonder oponthoud voor enige productie. Op het toestel kan een volume van nauwelijks één liter product getest worden. De poederkubus meet 10x10x20cm. Er kan ook snel van poeder gewisseld worden. Een poederwissel vergt ‘maar’ drie uur reinigen door de operator. Vergeleken met ‘één week’ reinigen op de productiemachine in Zwijndrecht, is dat heel erg snel.
De printkamer van de REALIZER SLM-125 kan tot 500°C voorverwarmd worden om dan met één laser onder Argon-schermgas te printen. Het proces kan ten allen tijde via meerdere sensoren gemonitord worden. Er is een IR-camera, een videocamera en een bijzondere ‘smeltsensor’.
Het is de bedoeling een database op te bouwen rond de verschillende poeders en legeringen. De diameter van de laser is er 30µ. Het printen van componenten met wanddiktes van nauwelijks 0,2 mm is mogelijk. In het lab ook handschoen- en laminar flow boxen voor manipulaties en allerhande testapparatuur. “We willen het proces begrijpen”, stelt Goedseels.
“Er zijn nog grijze zones”, beaamt Steve Nardone, coördinator van de afdeling Metal Added Manufacturing. Hij wijst naar de stabiliteit van de poeders, de certificatieproblematiek,… Het huis heeft een zevental projecten lopen om daaraan te sleutelen. Zo is er onder meer een project met het Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) om de hele waardeketen onder controle te krijgen.
Op deze manier bouwt ENGIE niet alleen kennis op maar ook tegengewicht waarmee het onafhankelijker wordt van OEM’s en toeleveranciers in de sector. In het ENGIE 3D Printing & Process Validation Lab gaat een ploeg van zo’n zeven ingenieurs aan de slag. Daarnaast ook technische experten en operatoren.
ACHTERGROND
De 3D SLM type 500 productiemachine in de ENGIE Fabricom werkplaats in Zwijndrecht -dicht bij de reële productieomstandigheden- heeft vier laserbronnen die het printen versnellen. Het voorverwarmd poederbed van 280 mm bij 500 mm bij 300 mm wordt gespoeld met stikstof of Argon. Dit toestel print vooralsnog uitsluitend RVS met een nauwkeurigheid van 20 tot 70 µ.
“3D printing vult er de bestaande bewerkingsmachines aan”, zegt Bruno Dupré, verantwoordelijk voor business development, innovation and strategy bij ENGIE Fabricom. De voorbije maanden trok men er door een leercurve. “Nu kunnen we de kwaliteit van onze RVS 316-onderdelen garanderen.” Tegen eind 2017 hoopt hij er in samenwerking met Lloyds Register en TWI (The Welding Institute) het productieproces te kwalificeren.
“Lead times voor bepaalde wisselstukken zijn heel lang. Lokale productie -dank zij 3D printing- kan dat proces versnellen. De ‘disruptie’ zit straks vooral in de logistieke keten”, verwacht Depré. “Het 3D-printen van een component in België is even duur als wanneer je dat in China doet.”
Alleen zal het lokaal geprinte stuk de afstand niet meer hoeven te overbruggen. ENGIE’s focus op wisselstukken mikt o.a. ook op het verlichten van stockagekosten. Vandaag ligt er in Zwijndrecht zo’n 150 ton RVS-materiaal klaar voor de bewerkingsmachines. Met 3D printing kan die voorraad naar beneden. Eén van de lopende haalbaarheidsstudies bestaat er in na te gaan wanneer 3D-printen boven klassieke bewerkingen te verkiezen is.
Het gaat er nu ook om ‘business cases’ te vinden bij klanten. Hij toont een complex 3D-geprint stuk waarmee kalkpoeder verneveld wordt om rookgassen te wassen. “Dit droge procédé zorgt voor een efficiënter lucht-kalkmengsel dan een atomizer voor kalkmelk.”
