Hermle combineert additieve MPA-technologie met frezen

Met het project ‘Segelboot’ (zeilboot) presenteert Hermle de mogelijkheden van de additieve MPA-technologie (Metal-Powder-Application) in combinatie met vijfassig frezen. De boot werd volledig additief opgebouwd. Bijzonder is dat de technologie verschillende materialen kan opbouwen. De zeilboot is bijvoorbeeld gemaakt van roestvast staal en koper.

Hermle investeert inmiddels al ruim tien jaar in de ontwikkeling van de MPA-technologie, waarbij metaalpoeder met een thermisch spuitproces laag voor laag wordt samengeperst tot massieve werkstukken. Bij de depositie van het materiaal worden poederdeeltjes met korrelgroottes van 25 tot 75 micrometer versneld tot wel driemaal de snelheid van het geluid met behulp van een draaggas en een nozzle. Daarbij ontstaan temperaturen variërend tot 1000 °C. De hoge temperaturen, snelheden en krachten leiden samen tot de sterke vervorming (micro-smeden) van de individuele deeltjes en dit resulteert in een bindend contactoppervlak. Met materiaalopbouwsnelheden van meer dan 200 cm³per uur en een poederstraaldiameter van enkele millimeters is de MPA-technologie geschikt voor het additief aanbrengen van relatief grote volumes op vrij grote componentoppervlakken.

Het MPA-systeem is geïntegreerd in een vijfassig bewerkingscentrum van het type C-40 van Hermle. De machines zijn nog niet te koop, maar naast R&D biedt Hermle wel productiecapaciteit aan voor toepassingen van de MPA-technologie om individuele hybride componenten voor klanten te vervaardigen. Het uiteindelijke doel is om de hybride machines te verkopen, maar omdat het proces nog erg gecompliceerd is, weet Hermle niet zeker wanneer dit zover is.

Zeilboot

Om een interessant voorbeeld te geven van een component geproduceerd met behulp van MPA en vijfassig frezen, heeft Hermle het zeilboot project gepresenteerd. Met behulp van de MPA-technologie werd de basis opgebouwd met een afmeting van 400 mm x 200 mm x 100 mm (XxYxZ).

Omdat de MPA-technologie materiaalcombinaties toelaat zijn bepaalde gebieden (dek- en dakoppervlak van de zeilboot) gemaakt van puur koper. Eveneens werd een grote holle ruimte (cabine) gegenereerd door middel van een in water oplosbaar vulmateriaal. Via de daaropvolgende bewerking werden de koperen oppervlakken vrij gefreesd en werden de ramen in de cabine gefreesd, zodat het interieur van de boot ook zichtbaar werd. De romp van de boot werd gerealiseerd door een conventionele vijfassige simultane bewerking. Het zeil met de mast werden uit aluminium gefreesd in een afzonderlijk bewerkingsproces en vervolgens met de romp verbonden. De zeilboot is een symbolisch werkstuk van Hermle dat de twee technologieën van additive manufacturing en vijfassig frezen samenbrengt.