Rob van Ginneken
- Kleine series
- Meerdere lasers per printer
Het gebruik van een ‘additief productieproces’ bij metalen onderdelen van auto’s heeft zijn eerste toepassingen in kleine series, zo blijkt tijdens een bezoek aan Audi’s onlangs geopende Metall-3D-Druck Zentrum in Ingolstadt.
‘In principe kun je met alle metalen werken die zich laten lassen’, zegt een woordvoerder van Audi tijdens de rondleiding. ‘Denk aan werktuigkwaliteit staal, aluminium, maar bijvoorbeeld ook titanium. Er wordt gewerkt met metaalpoeder met een kerngrootte van 15 tot 40 µm. De dikte van een haar. Een laser, aangestuurd door CAD-data, smelt telkens een laagje in de juiste vorm en bouwt het werkstuk zodoende in ontelbare dunne laagjes op.’
Het nadeel kent iedereen: dat duurt voor grote series te lang. Voor een premium-merk als Audi blijkt dat soms toch rendabel. ‘We passen in productie nu al 3d-geprinte versterkingsdelen voor de structuur van sportwagens toe, met geïntegreerde opslagruimte voor een vloeistof. En onderdelen in de ondersteltechniek. Dat kan zomaar een nacht duren, per set voor een auto.’ Vooralsnog is het beperkt tot exoten als de Audi R8 en Lamborghini. Audi heeft daarvoor in zijn r&d-afdeling voor productietoepassingen een drietal 3d-printers staan. Een grote die componenten met een grondvlak van 42 bij 42 cm kan maken en twee wat kleinere voor onderdelen van 28 bij 29 cm.
‘De techniek evolueert razendsnel’, stelt de woordvoerder. ‘We hebben een leasecontract waarbij we de nieuwst beschikbare technologie ter beschikking krijgen en dat betekent dat hier met enige regelmaat verbeterde apparatuur komt te staan. De grote stap waar we naartoe werken is een nieuwe generatie metaal 3d-printers waarin niet één maar talloze krachtige lasers worden ingezet. Experimenteel bestaan die al en dat wordt de doorbraak voor gebruik in grotere series.’
Op dit moment past Audi – en het Volkswagen moederconcern – het metaalprinten al op verschillende manieren toe, met name voor prototypes. Er is zelfs al een aluminium blok voor een V6-motor geprint. Dat kostte maar liefst 300 uur.
‘Voor het maken van giet- en persmallen en staalsnijmessen is het zelfs al gangbaar’, vertelt de Audi-woordvoerder. ‘Dergelijke projecten zijn sneller, goedkoper en beter dan verspanend bewerken of gieten. Je kunt bijvoorbeeld gecompliceerde koelkanalen in het CAD-ontwerp meenemen, die anders in die vorm niet mogelijk zijn. Voor de autoproductie zelf maken we een component in twee keer dat anders uit twaalf delen moet worden opgebouwd. Dat weegt bovendien 5 kg in plaats van 7,5 kg. Een geprint aluminium deel blijkt in testen een tot twee maal hogere treksterkte te hebben dan gegoten. Dat geldt vrijwel net zo voor staal.’
