Het Werkzeugmaschinenlabor (WZL) in Aken verwacht binnen twee tot drie jaar spuitgiet- en vacuümvormmatrijzen voor series tot 1000 stuks 3D te printen. Het onderzoek vindt plaats in het nieuwe Zentrum für Elektromobilproduktion (ZEP).
[quote float=”right”]Metaal-laag geeft 3D print matrijs extra functionele eigen-schappen[/quote]
Op de nieuwe campus die de RWTH Aachen vlak over de grens met Nederland realiseert (investering meer dan 2 miljard euro) is het eerste gebouw inmiddels in gebruik. De komende weken wordt hier het ZEP ingericht, een centrum voor kleinschalige productie van elektrische auto’s. Naast een E-Lab en een Demonstratiefabriek, komt er ook een Aanloopfabriek, waar bedrijven die meedoen direct tijdens de ontwikkeling in het E-Lab hun innovaties in een productieomgeving kunnen testen. Hier komen ook de 3D printers te staan, waarvan de eerste, een Objet 500 Connex (tegenwoordig van Stratasys) al in gebruik is. Deze 3D printer voor kunststofmaterialen gaat men gebruiken voor het maken van spuigietmatrijzen en vacuümvormen.
1000 kunststof onderdelen uit 3D geprinte matrijs
“Stratasys heeft al de ervaring dat je met zo’n geprinte matrijs tot 100 producten kunt spuitgieten of thermovormen. Wij willen tot 1000 stuks gaan”, aldus professor Achim Kampker, hoogleraar productiemanagement bij het WZL, die het ZEP leidt. In het 3-jarig onderzoeksproject gaat men de kunststof 3D geprinte matrijzen coaten met een dunne laag koper of titaan. Dit gebeurt in een apart sinterproces, na het 3D printen. Deze dunne laag heeft de kunststofonderdelen de functionaliteit van uit het materiaal gefreesde onderdelen, behalve dan dat de levensduur tijdens het spuitgieten of vacuümvormen beperkt blijft tot zo’n duizend stuks. De levensduur hangt mede af van de kunststof die je verwerkt. Men wil ook vezelversterkte kunststoffen gaan testen, die echter voor een veel zwaardere belasting van de matrijs zorgen. Hoewel het project 3 jaar loopt, verwachten de onderzoekers binnen een tot twee jaar al behoorlijke stappen te kunnen zetten. Op termijn verwacht men dat matrijzen voor kleine series of proefmodellen niet meer gefreesd worden maar 3D geprint.
Kleinserie productie e-auto
Deze toepassing van 3D printen sluit naadloos aan op de ideeën die de universiteit in Aken heeft voor de ontwikkeling en productie van elektrische auto’s. Het team van professor Kampker zet niet in op massaproductie, maar juist op kleinere aantallen. Het ZEP is dan ook met name bedoeld voor het midden- en kleinbedrijf dat ideeën heeft en zowel een ontwikkelomgeving zoekt als een fabriek voor het testen van de innovaties in een echte productieomgeving.
Meer informatie
WZL Aachen
