Mitsubishi Electric, fabrikant van onder andere draadvonkmachines, presenteert deze week op JIMTOF21018 in Tokio een 3D metaalprinter. De machinefabrikant past hierin lasdraad Directed Energy Deposition (DED) toe, een snelle technologie om near-net shape producten te maken. Mitsubishi zegt dat de in huis ontwikkelde technologie, die het Dot Forming noemt, een hogere nauwkeurigheid haalt dan bestaande DED-systemen.

Dot Forming technologie zou nauwkeuriger zijn dan bestaande DED machines

In een persbericht zegt Mitsubishi Electric dat het op een dusdanige wijze lasertechnologie met CNC-besturingstechnologie combineert, dat de vormnauwkeurigheid van het geprint materiaal beter is dan de bestaande additive manufacturing systemen op basis van lasdraad smelten. Het probleem is als je materiaal print op de vorige laag die nog onvoldoende is afgekoeld, de onderste laag iets inzakt onder z’n eigen gewicht waardoor de nauwkeurigheid afneemt. En dat gebeurt volgens de machinebouwer bij de bestaande systemen omdat de laserstraal continu over het werkstuk beweegt, waardoor de temperatuur in het al opgebouwde deel stijgt. Om dit te voorkomen gebruikt de fabrikant een gepulste laser en minimaliseert men de warmte-inbreng.

Het verschil in de vormnauwkeurigheid tussen de huidige DED-printers met lasdraad en de Dot Forming technologie.

60% betere vormnauwkeurigheid

Daarnaast regelt de nieuwe Dot Forming technologie gelijktijdig een betere toevoer van de lasdraad, het beschermgas en de positie en snelheid waarmee de laserstraal over het werkstuk beweegt. Op die manier beperkt men de hoge temperaturen tot een zeer klein gebied in het werkstuk. Het beschermgas onderdrukt oxidatie door dit volledige gebied te bestrijken. In een grafiek geeft Mitsubishi Electric het verschil weer in de rondheidafwijking tussen standaard DED-technologie en de Dot Forming technologie. De vormnauwkeurigheid zou 60% beter zijn, terwijl de oxidatie tot 20% gereduceerd kan worden.

Ook interne holle structuren mogelijk

Met deze technologie kunnen complexe vormen met hoge snelheid geprint worden in een near-net shape. Ook interne holle structuren zijn mogelijk evenals overhangende delen doordat er 5-assige CNC-technologie wordt toegepast. Het werkstuk beweegt dus onder de printkop. Als materiaal kan standaard, relatief goedkope lasdraad worden gebruikt. Mitsubishi Electric heeft een eigen CAM-programma ontwikkeld om de machine mee te programmeren. In totaliteit heeft Mitsubishi Electric in Japan vijf patenten op deze machine verkregen en één internationaal patent. De verwachting is dat de 3D metaalprinter op de markt zal komen in het fiscale boekjaar 2020/21. Dat valt tussen maart komend jaar en maart 2021.

Mitsubishi Electric, fabrikant van onder andere draadvonkmachines, presenteert deze week op JIMTOF21018 in Tokio een 3D metaalprinter. De machinefabrikant past hierin lasdraad Directed Energy Deposition (DED) toe, een snelle technologie om near-net shape producten te maken. Mitsubishi zegt dat de in huis ontwikkelde technologie, die het Dot Forming noemt, een hogere nauwkeurigheid haalt dan bestaande DED-systemen.

Dot Forming technologie zou nauwkeuriger zijn dan bestaande DED machines

In een persbericht zegt Mitsubishi Electric dat het op een dusdanige wijze lasertechnologie met CNC-besturingstechnologie combineert, dat de vormnauwkeurigheid van het geprint materiaal beter is dan de bestaande additive manufacturing systemen op basis van lasdraad smelten. Het probleem is als je materiaal print op de vorige laag die nog onvoldoende is afgekoeld, de onderste laag iets inzakt onder z’n eigen gewicht waardoor de nauwkeurigheid afneemt. En dat gebeurt volgens de machinebouwer bij de bestaande systemen omdat de laserstraal continu over het werkstuk beweegt, waardoor de temperatuur in het al opgebouwde deel stijgt. Om dit te voorkomen gebruikt de fabrikant een gepulste laser en minimaliseert men de warmte-inbreng.

Het verschil in de vormnauwkeurigheid tussen de huidige DED-printers met lasdraad en de Dot Forming technologie.

60% betere vormnauwkeurigheid

Daarnaast regelt de nieuwe Dot Forming technologie gelijktijdig een betere toevoer van de lasdraad, het beschermgas en de positie en snelheid waarmee de laserstraal over het werkstuk beweegt. Op die manier beperkt men de hoge temperaturen tot een zeer klein gebied in het werkstuk. Het beschermgas onderdrukt oxidatie door dit volledige gebied te bestrijken. In een grafiek geeft Mitsubishi Electric het verschil weer in de rondheidafwijking tussen standaard DED-technologie en de Dot Forming technologie. De vormnauwkeurigheid zou 60% beter zijn, terwijl de oxidatie tot 20% gereduceerd kan worden.

Ook interne holle structuren mogelijk

Met deze technologie kunnen complexe vormen met hoge snelheid geprint worden in een near-net shape. Ook interne holle structuren zijn mogelijk evenals overhangende delen doordat er 5-assige CNC-technologie wordt toegepast. Het werkstuk beweegt dus onder de printkop. Als materiaal kan standaard, relatief goedkope lasdraad worden gebruikt. Mitsubishi Electric heeft een eigen CAM-programma ontwikkeld om de machine mee te programmeren. In totaliteit heeft Mitsubishi Electric in Japan vijf patenten op deze machine verkregen en één internationaal patent. De verwachting is dat de 3D metaalprinter op de markt zal komen in het fiscale boekjaar 2020/21. Dat valt tussen maart komend jaar en maart 2021.