Trumpf presenteert voordelen 3D-printen op EMO

Trumpf zal met behulp van verschillende voorbeelden op EMO Hannover 2019 laten zien hoe 3D-printing vooruitgang kan boeken in verschillende industriële sectoren. Zo presenteert Trumpf eenvoudig te construeren gezichtsimplantaten, oncerdelen voor sattelieten en 3D-geprinte nozzles.

Trumpf is een van de weinige leveranciers van 3D-printers die zijn eigen lasers ontwikkelt, het belangrijkste onderdeel van de machine. Dit stelt het bedrijf in staat snel uit te breiden naar nieuwe applicaties en het proces continu te verbeteren. Zo heeft Trumpf onlangs voor het eerst koper en goud geprint met een groene laser. De sieraden- en elektronica-industrie zullen baat hebben bij deze veelbelovende innovatie. Om de voordelen van 3D-printen aan te tonen presenteert Trumpf tijdens de EMO een drietal voorbeelden van 3D-geprinte producten.

1. Lichtgewicht montagebeugel voor communicatiesatellieten

Trumpf heeft in opdracht van het ruimtevaartbedrijf Tesat-Spaceroom een ​​3D-geprinte montagebeugel geproduceerd voor de Duitse Heinrich Hertz communicatiesatelliet, die zal worden gebruikt om de ruimtewaardigheid van nieuwe communicatietechnologieën te testen. De beugel is bedoeld voor het monteren van motoren die dienen voor het regelen van microgolffilters. In samenwerking met het bedrijf AMendate zijn de ingenieurs van Trumpf erin geslaagd de geometrie van de montagebeugel te optimaliseren en het gewicht met 55 procent te verminderen. Het weegt nu slechts 75 gram in plaats van 164 gram. “Dit is slechts een voorbeeld van hoe we additieve processen in satellietconstructie kunnen gebruiken om het gewicht te verminderen en de laadcapaciteit te vergroten,” zegt Matthias Müller, branchemanager voor ruimtevaart en energie bij Trumpf Additive Manufacturing. De experts hebben het opnieuw ontworpen onderdeel geprint met de TruPrint 3000 3D-printer van Trumpf. De nieuwe geometrie kan niet met conventionele middelen worden geproduceerd. Deze geoptimaliseerde beugel is zowel lichter als robuuster. Tijdens de lancering van de satelliet zal de nieuwe montagebeugel dezelfde hoge krachten weerstaan ​​en zijn vorm beter behouden

2. Stevige, op maat gemaakte implantaten

Sinds begin 2018 maakt de Russische fabrikant van medische systemen Conmet gebruik van een Trumpf 3D-printer om implantaten voor mond-, kaak- en aangezichtschirurgie te vervaardigen. Het maken van implantaten voor gebruik bij chirurgie is van oudsher een stressvolle onderneming. De chirurg moet het implantaat uit een geperforeerde titaniumplaat snijden tijdens de eigenlijke operatie en het vervolgens op maat maken. Naast het verhogen van stressniveaus, kan deze methode mogelijk leiden tot variaties in kwaliteit. 3D-printen maakt het hele proces veel eenvoudiger. Ten eerste verschaffen ziekenhuizen Conmet met de CT-gegevens van patiënten die een implantaat nodig hebben. Vervolgens maken de ingenieurs van het bedrijf een CAD-model en ontwerpen ze het implantaat in overleg met de chirurg. Tegen de tijd dat de chirurg de operatie begint, is het perfect passende implantaat al schoon en klaar voor gebruik. Dit maakt het proces veiliger voor de patiënt terwijl tegelijkertijd de kosten worden verlaagd en de duur van de operatie wordt verkort. Het printen maakt het eenvoudig om complexe geometrieën te maken die duurzaam, robuust, maar ook veel demping kunnen bieden. De poreuze structuren smelten goed samen met gezond weefsel en de prijzen zijn lager omdat additieve fabricage alleen zoveel materiaal gebruikt als het implantaat eigenlijk nodig heeft. In het geval van Conmet zijn de kosten voor het vervaardigen van implantaten met ongeveer 40 procent gedaald. Het bedrijf wil de uitvoer van implantaten vergroten en wil in de nabije toekomst een nieuwe Trumpf 3D-printer aan zijn faciliteit toe voegen.

3. Rioolreinigingsnozzles

Trumpf laat met nozzle producent USB Düsen en Heilbronn University of Applied Sciences de voordelen van 3D-printen zien in de fabricage van reinigingsnozzles voor riolen. Deze nozzles zijn geplaatst rond de kop van een ‘reinigingsbom’, een machine die door grote riolen op een slede rijdt en waterstralen spuit onder een druk van 300 bar om slib van rioolwanden te blazen. Hoewel het ontwerp van de spuitmonden eenvoudig is, zijn er vier stappen nodig om ze te maken: het frezen van het ruwe materiaal, het vormen van een draad, het bewerken van de contouren van een groef in het voorvlak en het verlijmen van een keramisch inzetstuk. Werknemers moeten constant van de ene naar de andere machine gaan, en lijmen laat vaak onvolkomenheden achter. De 3D geprinte variant elimineert de noodzaak voor frezen en lijmen. Bovendien zorgt het ontwerp van het component ervoor dat deze zonder enige ondersteunende structuren kan worden geprint, zodat er achteraf geen nabewerking meer nodig is. Het printproces is softwarematig, waardoor het veel nauwkeuriger is dan handmatig lijmen. Metingen laten zien dat 3D-printen de productietijd met 53% heeft verkort, waardoor het nu mogelijk is om voor het eerst meer dan 10.000 nozzles per jaar te produceren. Bijkomende voordelen zijn een soepeler stromende waterstraal en de ingenieurs van Trumpf verwachten dat de nieuwe nozzles het waterverbruik verminderen en de reinigingsprestaties verbeteren.