LaserCusing.NL Winst door voorsprong Techniek Implementatie Praktijkvoorbeelden.

Presentatie over: "LaserCusing.NL Winst door voorsprong Techniek Implementatie Praktijkvoorbeelden."— Transcript van de presentatie:

1 LaserCusing.NL Winst door voorsprong Techniek Implementatie Praktijkvoorbeelden

2 Kennismaking Jorn Berends Kennismaking Inleiding Historie LaserCusing Contourkoeling Implementatie Praktijk LaserCusing.NL Afsluiting Rapid prototypes uit PC, PPSU of Wax 24/48uur Spuitgietproducten uit aluminium tooling 1-3weken (Gehard stalen) vormdelen voorzien van contourkoeling 1-3weken

3 Inleiding Sinter-techniekSmelt-techniek Overig SLS SLM 3DP (Selective Laser Sinteren)(Selective Laser Melting) (3 Dimensional Printing) DMLSEBM DirectAIM (Direct Metal Laser Sintering)(Electro Beam Melting) LaserForming / DMD SMT (Direct Metal Deposition) (Spray Metal Tooling) LENS (Laser Engineered Net Shaping) LaserCUSING Kennismaking Inleiding Historie LaserCusing Contourkoeling Implementatie Praktijk LaserCusing.NL Afsluiting

4 Inleiding DMLS (metaal lasersinteren)LaserCusing Kennismaking Inleiding Historie LaserCusing Contourkoeling Implementatie Praktijk LaserCusing.NL Afsluiting Oppervlakte versmelting van poederkorrel Meercomponent poeders Staal/Koper combinaties Volledige versmelting van poeder 1-component poeders Gereedschapsstaal / RVS CO2-laser (200W) Scansnelheid 1000-4000mm/s. Laserspot 0,2-0,5mm Bouwsnelheid 5-25cm³/uur Nd:Yag (100W) Scansnelheid 200-400mm/s. Laserspot 0,07-0,2mm. Bouwsnelheid 1-8cm³/uur

5 Inleiding DMLS (Metaal lasersinteren) Kennismaking Inleiding Historie LaserCusing Contourkoeling Implementatie Praktijk LaserCusing.NL Afsluiting Treksterkte 1300-1900N/mm² Hardheid max. 52-54HRC Treksterkte 500-800N/mm² Hardheid max. 38-40HRC LaserCusing

6 Hoezo “Cusing” ? LaserCusing CONCEPT-LASER FUSING Kennismaking Inleiding Historie LaserCusing Contourkoeling Implementatie Praktijk LaserCusing.NL Afsluiting Ontwikkelaar en producent technologie Benaming voor vólledige versmelting

7 LaserCusing Concept-Laser GmbH is onderdeel van de Hofmann Innovation Group Gereedschapmakerij met ruim 400 medewerkers verdeeld over 6 filialen in Europa Kennismaking Inleiding Historie LaserCusing Contourkoeling Implementatie Praktijk LaserCusing.NL Afsluiting

8 Wat maakt LaserCusing dan zo uniek? 1.Laserbron 2.Materiaal 3.Nauwkeurigheid 4.Belichtingsstrategie 5.Opspanmogelijkheden Kennismaking Inleiding Historie LaserCusing Contourkoeling Implementatie Praktijk LaserCusing.NL Afsluiting

9 Laserbron Diode-gepompte Nd:YAG laserbron Fabrikant ROFIN (laser- en graveermachines) Ideaal voor metaalversmelting Ook geschikt voor afnemen van materiaal in pulsmode (Laserfrezen) Kennismaking Inleiding Historie LaserCusing Contourkoeling Implementatie Praktijk LaserCusing.NL Afsluiting

10 Materiaal 1-component gereedschapstaal 1.2709 Hooggelegeerd Nikkelstaal (X3NiCoMoTi18-9-5) Zéér corrosievast Treksterkte 1300-1900N/mm² Door-en-door hardbaar tot 52-54HRC 1.4404 (RVS316L) eveneens beschikbaar 1.2083 (Stavax) beschikbaar Q1/2007 Kennismaking Inleiding Historie LaserCusing Contourkoeling Implementatie Praktijk LaserCusing.NL Afsluiting

11 Nauwkeurigheid Laserscanner 8cm. boven het poederbed! Kennismaking Inleiding Historie LaserCusing Contourkoeling Implementatie Praktijk LaserCusing.NL Afsluiting Δ 0,1° laserscanner DMLS LaserCusing 0,1mm.0,01mm.

12 Nauwkeurigheid Kennismaking Inleiding Historie LaserCusing Contourkoeling Implementatie Praktijk LaserCusing.NL Afsluiting 0,2 mm Overlap 30% Laserbaan 2 Laserbaan 1 0,06 mm

13 Nauwkeurigheid Belichting in quadranten 50x50mm Verplaatsing scanner door middel van lineairmotor op 0,002mm nauwkeurig Kennismaking Inleiding Historie LaserCusing Contourkoeling Implementatie Praktijk LaserCusing.NL Afsluiting

14 Belichtingsstrategie Vólledige versmelting Dambord- belichtingsstrategie Kennismaking Inleiding Historie LaserCusing Contourkoeling Implementatie Praktijk LaserCusing.NL Afsluiting

15 Belichtingsstrategie Vólledige versmelting Dambord- belichtingsstrategie Spanningsarm component Homogene interne structuur Kennismaking Inleiding Historie LaserCusing Contourkoeling Implementatie Praktijk LaserCusing.NL Afsluiting

16 Belichtingsstrategie Kennismaking Inleiding Historie LaserCusing Contourkoeling Implementatie Praktijk LaserCusing.NL Afsluiting

17 Opspanmogelijkheden Opspannen van voorbewerkte werkstukken EROWA-powerchuck in bouwvolume Nauwkeurige positionering voor CNC nabewerking Kennismaking Inleiding Historie LaserCusing Contourkoeling Implementatie Praktijk LaserCusing.NL Afsluiting

18 Contourkoeling “Vrijwel alle mogelijke optimalisaties binnen de spuitgietcyclus zijn reeds gerealiseerd; koelen duurt echter nog altijd even lang als in de jaren 60/70” Contourkoeling = cyclustijd reductie Kennismaking Inleiding Historie LaserCusing Contourkoeling Implementatie Praktijk LaserCusing.NL Afsluiting

19 Contourkoeling Hoe ziet de ideale koeling eruit ? Kennismaking Inleiding Historie LaserCusing Contourkoeling Implementatie Praktijk LaserCusing.NL Afsluiting

20 Contourkoeling Bijvoorkeur geen koelKANAAL Kennismaking Inleiding Historie LaserCusing Contourkoeling Implementatie Praktijk LaserCusing.NL Afsluiting

21 Contourkoeling Maar een koelOPPERVLAK Kennismaking Inleiding Historie LaserCusing Contourkoeling Implementatie Praktijk LaserCusing.NL Afsluiting

22 Contourkoeling Kenmerken van de ideale koeling Eenduidige mediumafstand tot de vormholte Korte effectieve lengte Groot overdracht-oppervlak Vloeiende vormgeving Corrosievast Instelbaar (meerdere zônes) Kennismaking Inleiding Historie LaserCusing Contourkoeling Implementatie Praktijk LaserCusing.NL Afsluiting

23 Contourkoeling 3 basis structuren : Kanaal layout Oppervlakte layout Combi layout Kennismaking Inleiding Historie LaserCusing Contourkoeling Implementatie Praktijk LaserCusing.NL Afsluiting

24 Kanaal layout Dubbele warm/koud leiding in de basis Korte effectieve aftakkingen Parallel geschakeld Eenduidige temperatuur Hoog doorstroom volume Kennismaking Inleiding Historie LaserCusing Contourkoeling Implementatie Praktijk LaserCusing.NL Afsluiting

25 Oppervlak layout Geperforeerde ‘koeldeken’ rondom de vorm Zéér groot effectief oppervlak Geen verhindering door uitwerpers, stijgkanalen, aanspuitpunten etc. Hoog doorstroom volume Kennismaking Inleiding Historie LaserCusing Contourkoeling Implementatie Praktijk LaserCusing.NL Afsluiting

26 Combi layout Combinatie van kanaal- en oppervlak layout Veelal koelkanalen in verticale vlakken Veelal koeloppervlakken onder horizontale vlakken Ontwikkeld voor LaserCusing ten behoeve van de ‘Hybride bouwwijze’ Kennismaking Inleiding Historie LaserCusing Contourkoeling Implementatie Praktijk LaserCusing.NL Afsluiting

27 Implementatie LaserCusing is door de volledige versmelting een relatief langzame productie techniek. Proces te versnellen door hybride bouwwijze van matrijscomponenten 1.Conventioneel aangemaakt basisdeel 2.LaserCusing finish Kennismaking Inleiding Historie LaserCusing Contourkoeling Implementatie Praktijk LaserCusing.NL Afsluiting Alucast / Oss

28 Hybride bouwwijze 3d Cad design hybride kern Kennismaking Inleiding Historie LaserCusing Contourkoeling Implementatie Praktijk LaserCusing.NL Afsluiting

29 Hybride bouwwijze Conventioneel vervaardigde basis (1.2344 / gehard / 0,3mm. overmaat) Kennismaking Inleiding Historie LaserCusing Contourkoeling Implementatie Praktijk LaserCusing.NL Afsluiting

30 Hybride bouwwijze Opspannen op EROWA in LaserCusing-machine Kennismaking Inleiding Historie LaserCusing Contourkoeling Implementatie Praktijk LaserCusing.NL Afsluiting

31 Hybride bouwwijze Start LaserCusing proces bovenop basiskern (eveneens op overmaat 0,3mm.) Kennismaking Inleiding Historie LaserCusing Contourkoeling Implementatie Praktijk LaserCusing.NL Afsluiting

32 Hybride bouwwijze Uitnemen uit poederbed Kennismaking Inleiding Historie LaserCusing Contourkoeling Implementatie Praktijk LaserCusing.NL Afsluiting

33 Hybride bouwwijze Uitscheidingsharden 52HRC en blank stralen Kennismaking Inleiding Historie LaserCusing Contourkoeling Implementatie Praktijk LaserCusing.NL Afsluiting

34 Hybride bouwwijze CNC-finishing; Gehard stalen kern met inwendige contourkoeling Kennismaking Inleiding Historie LaserCusing Contourkoeling Implementatie Praktijk LaserCusing.NL Afsluiting Klant : Gereedschapmakerij Jadima / Ede Contactpersoon : Jan van der Wilt Spuitgieter : Teamplast BV / Heteren Contactpersoon : Alan Koning

35 Mouldmaterial Steel 1.2344Standard coolingConformal coolingReduction Max. mouldsurface temperature (ºC)60.429.750% Min. mouldsurface temperature (ºC)22.517.821% Average temperature difference fixed/moving mouldside 16.73.6460% Flowrate (Ltr./min.) / Temperature (ºC)4,5 / 152,7 / 15 Temperature rise per cycle (ºC)0,51,1 Injectionmoulding cycle-time (Sec.)15.212.120% Calculated by Imtech with MoldFlow MPI 6.0 ProductAirduct MaterialPP Size80x80x50mm. Wallthickness1,75mm. Praktijk

36 Voorbeeld 1: Dikwandig product Kennismaking Inleiding Historie LaserCusing Contourkoeling Implementatie Praktijk LaserCusing.NL Afsluiting Product : Palletnok Materiaal : HDPE Wanddikte : 9mm. Gewicht : 175gr. Cyclustijd met Ampco kern 78 sec. Cyclustijd met LaserCusing kern 62 sec. Reductie 21%

37 Praktijk Voorbeeld 1: Dikwandig product Kennismaking Inleiding Historie LaserCusing Contourkoeling Implementatie Praktijk LaserCusing.NL Afsluiting Cyclustijd met Ampco kern 78 sec. Cyclustijd met LaserCusing kern 62 sec. Cyclustijd Winst 16sec. (=20%) Kosten kern (CL20 / 0,06) € 3200,- Uurtarief Arburg 80-tons € 25,- /uur Besparing per product (25/3600)*16€ 0,11 Break Even Point 3200/0,11 29000 Terug verdien tijd bij normale productie4 weken (!) (6 dagen per week, 20uur per dag)

38 Praktijk Voorbeeld 2: koeling Voorkamerbus Kennismaking Inleiding Historie LaserCusing Contourkoeling Implementatie Praktijk LaserCusing.NL Afsluiting

39 LaserCusing.NL Kennismaking Inleiding Historie LaserCusing Contourkoeling Implementatie Praktijk LaserCusing.NL Afsluiting Servicebureau voor aanmaak van halffabrikaat vormdelen met LaserCusing techniek, af machine. Wij leveren aan: Gereedschapmakerij Kunststofverwerkende industrie Lichtmetaaldrukgiet industrie

40 LaserCusing.NL Kennismaking Inleiding Historie LaserCusing Contourkoeling Implementatie Praktijk LaserCusing.NL Afsluiting LaserCusing.NL produceert géén matrijzen !