Tesla heeft met Giga Casting de weg gewezen: het aluminium hogedruk gieten van het chassis drukt de productiekosten en reduceert de ontwikkeltijd. 3D printen van gietkernen en -vormen maken het proces nog eens sneller en goedkoper. Ligt hier de sleutel om additive manufacturing breed in te implementeren in de automobielindustrie?
Binder jetting additive manufacturing is een sleuteltechnologie voor de heel nieuwe productiemethode van het chassis in de automobielindustrie. Dat zegt Ric Fulop, co-founder en CEO van Desktop Metal. Tijdens de analistencall over de Q2 cijfers heeft hij breedvoerig inzicht gegeven in hoe additive manufacturing voet aan de grond krijgt in de automobielindustrie. Volgens hem is binder jetting de enige AM-technologie die autofabrikanten zoals BMW op grote schaal inzetten.
Desktop Metal: autofabrikanten omarmen binder jetting
Desktop Metal wint tender BMW
Desktop Metal heeft een tender van BMW gewonnen die resulteert in een groot aantal vervolgorders voor de levering van binderjet 3D printers. Er staan al meerdere system bij BMW en tegen het eind van dit jaar zal dit aantal verder worden uitgebreid Het gaat zowel om de zandprinters S-Max van ExOne als de metaalprinters van de X-serie. Ric Fulop merkte in de analisten call op dat in elke BMW wel 3D geprinte metalen eindonderdelen zitten. En dat aantal gaat volgens hem verder oplopen.
Tesla’s Giga Casting zorgt voor doorbraak
De grote doorbraak komt door de opmars van Giga Casting. Tesla heeft dit concept samen met de Italiaanse bouwer van hogedruk spuitgietmachines Idra Group ontwikkeld voor de productie van aluminium onderdelen voor het chassis. Deze machines hebben een sluitkracht van 55.000 tot 61.000 kN. Hiermee kan in een keer tot 80 kilogram aluminium verwerkt worden in cycli van minder dan twee minuten.
Gietvormen en -kernen voor gietmal 3D printen
Met de ExOne 3D printers kunnen de complexe gietvormen en -kernen voor het Giga Casting proces snel geproduceerd worden, zowel in de ontwikkeling- als homologatiefase van een nieuw model. Daarmee besparen autofabrikanten op kosten en doorlooptijd. Klanten van Desktop Metal die de chassisdelen op die manier produceren, leveren aan Tesla maar ook Volvo, Mercedes-Benz en Toyota. De automobielfabrikanten omarmen het concept van Giga Casting steeds meer omdat ze zien dat Tesla daarmee fors bespaart op de productiekosten van het chassis. Bovendien kan Tesla binnen een dag iteraties doorvoeren, waar traditionele autofabrikanten hier 18 tot 30 weken voor nodig hebben.
Tesla kan een auto in een derde van de tijd produceren die anderen nodig hebben
Honderden robots minder nodig
De kostenbesparing werkt diep door in het productieproces van Tesla. Dankzij Giga Casting kunnen de engineers functies integreren en zo het aantal componenten drastisch verminderen. Hierdoor heeft Tesla voor de productie van het chassis van Model Y honderden robots minder nodig. Er hoeft veel minder gelast te worden dan in het traditionele productieproces, waarvoor de basis eigenlijk een eeuw geleden werd gelegd door Henry Ford. “Dit proces stelt Tesla in staat om een auto in een derde van de tijd te assembleren vergeleken met de concurrentie doordat ze duizenden lassen vermijden, honderden plaatwerk componenten minder nodig hebben en veel minder gereedschappen nodig hebben”, zo legt Ric Fulop het voordeel van Giga Casting in de productie uit.
Aerospace en maritieme-industrie
Niet alleen de automobielindustrie begint de meerwaarde van de Giga Casting in te zien, de Desktop Metal CEO merkt op dat andere industrieën zoals de vliegtuig- en maritieme-industrie er ook mee bezig zijn. Ze willen hiermee hun productiemethoden veranderen om economisch gezien rendabeler te worden.
Direct metalen componenten printen
Behalve het potentieel voor de zandprinters, ziet Ric Fulop ook een groot potentieel voor 3D printen met binderjetting van metalen componenten. Je bent met deze technologie volgens hem flexibeler in de materiaalkeuze dan met op lassen gebaseerde AM-processen. “Binder jetting kan componenten maken in veel materialen die nooit beschikbaar zullen zijn voor een lasersysteem.”
Hardmetalen componenten groeimarkt
Een andere groeimarkt waar additive manufacturing volgens Ric Fulop nog amper ontwikkeld is, is de productie van hardmetalen onderdelen. “Additive manufacturing is een enabling technology voor vermogenselektronica en voor elektrisch aangedreven voertuigen.” Bedrijven als Coherent, Northrop Grumman en Schunk werden door hem als voorbeeld genoemd. Verder dringt binder jetting door in de nucleaire industrie. “ De kansen van binder jetting groeien elke maand”, zegt Ric Fulop.
Desktop Metal zag in het tweede kwartaal de omzet met 29% groeien vergeleken met het voorgaande kwartaal tot $53,3 miljoen. Ten opzichte van een jaar geleden daalde de omzet met 9%. De bruto marge verbeterde tot 31%. Het EBITDA-verlies nam af tot $ 15 miljoen. Eind juni had Desktop Metal nog € 127,6 miljoen in kas.
Foto: op GIFA presenteerde Desktop Metal dit subframe van een Mercedes-Benz AMG. De kernen 2, 3 en 4 worden geprint op een S-Max CHP. de seriegrootte van het subframe bedraagt 1.800 stuks.
