Pagina 37 van: Metaal Magazine 6 – 2019

de frees, toch een zekere nauwkeu-
righeid krijgen. Een tweede toepas-
sing is de gereedschappenindustrie,
met name dan allerlei matrijzen.
Bij spuitgietmatrijzen zijn koelka-
nalen te integreren om de afkoeltijd
in de spuitgietmatrijs te verkorten.
In andere toepassingen waar fea-
tures slijten door het gebruik, biedt
hybride technologie de kans deze
features opnieuw aan te brengen
door materiaal op te lassen. Dat
geeft direct een van de belangrijkste
voordelen van de DED-technologie

aan: men kan op bestaande metalen
producten bijzondere features 3D
printen. Dankzij het hybride concept
kunnen deze direct worden nage-
freesd voor de hoge nauwkeurigheid.
Reparatie is een andere toepassing
waarvoor hybride machines geschikt
zijn. Met de freestechnologie kan
een feature dat versleten is, worden
weggefreesd waarna de nieuwe
wordt geprint die vervolgens aan de
maat wordt gebracht met opnieuw
freestechnologie. Tijdens het AM
Forum op het lasercongres AKL 2018
in Aken presenteerde het Fraunhofer
ILT onderzoeksresultaten van een
studie naar hybride AM productie
van turbineschoepen. Qua snelheid
kan de techniek niet concurreren
met gieten en CNC-frezen. Maar repa-
ratie werd toen wel als een mogelijke
toepassing genoemd, zeker omdat
het dan vaak om enkelstuks gaat.
Een andere toepassing die toen werd
geopperd, is het customizen van
standaard onderdelen zodat je min-
der varianten van een onderdeel op
voorraad hoeft te houden. Het Fraun-
hofer onderzoekt dit onder andere
samen met autofabrikanten. Het idee
is dat de automobielbouwer voor een
speciaal model, dat misschien zwaar-
der wordt belast, op een hybride
machine verstevigingen print zodat
er niet een compleet nieuw product
ontwikkeld hoeft te worden. .

Matsuura: poederbedtechnologie en CNC frezen
Een van de allereerste fabrikanten van CNC-machines die 3D metaalprin-
ten integreerde in een freesmachine, is Matsuura. Al in 2002 bouwde het
bedrijf een eerste concept. De Japanse machinebouwer heeft de technolo-
gie echter lange tijd niet buiten Japan aangeboden, tot voor enkele jaren.
Afwijkend aan de hybride techniek van Matsuura is dat hier geen DED-
technologie wordt ingezet, maar poederbedprinten. Sodick doet inmiddels
hetzelfde.
De Matsuura Lumex Avance 25 machine is met name ontwikkeld voor de
productie van spuitgietmatrijzen, inzetstukken en andere tooling. Daar-
naast is er nog een grotere Lumex Avance 60. Nadat tien lagen zijn opge-
bouwd, worden deze drieassig nagefreesd. Dat klinkt eenvoudig, maar in
de praktijk heeft Matsuura de nodige problemen moeten oplossen, onder
andere via de software van de hybride machine. De lagen die al eerder zijn
geprint, zijn méér afgekoeld dan de tien lagen die net zijn geprint en de
machine nu gaat frezen. In de lagen tussen twee freesbewerkingen in, kan
hierdoor krimp ontstaan. Daarom print Matsuura bewust extra overmaat.
In een eerste stap wordt dit voorgefreesd; daarna worden weer tien lagen
geprint en dan worden de vorige tien lagen met een finishstrategie aan
de maat gefreesd. Met deze techniek kan men zeer hoge aspect ratio’s
halen, die anders alleen haalbaar zijn met zinkvonken wat eveneens een
langzaam proces is. Met de hybride techniek worden de zinkvonkgereed-
schappen uitgespaard. Hybride AM biedt daarentegen als meerwaarde dat
men zeer complexe geometrieën kan maken. De spanen in deze machine
zijn eigenlijk net zo groot als de
metaalpoeders die gesmolten worden.
De freeskrachten zijn zo gering dat
Matsuura zelfs 0,2 mm dunne wanden
kan frezen.

Een werkstuk van de Matsuura Lumex AM 25. Deze spuitgietmatrijs bevat onder het oppervlak
inwendige koelkanalen voor een kortere spuitgietcyclus.

De Matsuura Lumex Avance 60 machine
kan werkstukken 3D printen en direct
nabewerken met een freesspindel met een
maximaal toerental van 45.000 rpm.

METAAL MAGAZINE / OKTOBER 2019 PRODUCTIETECHNIEK 37

‘Reparatie is ook een
geschikte toepassing’

34-35-36-37_hybrideam.indd 37 27-09-19 13:33