GKN validerer DP600 stål på EOS M300-4 metallprinter
Av Joppe Næss Christensen
IDAM-prosjektet rapporterer halvveis resultater av industrialiseringen innen additiv produksjon med sanntids-IoT. GKN Powder Metallurgy validerer bruk av DP 600-materiale på nyanskaffet EOS M300-4 quad-lasersystem installert på GKN PMs Bonn-anlegg.
Skal produsere over 10.000 deler per år
I mars 2019 lanserte et konsortium på 12 partnere fra hele den additive produksjonsindustrien, bilindustrien, forsknings- og industrisektoren Industrialization and Digitalization of Additive Manufacturing (IDAM) -prosjektet. I sin kjerne adresserer prosjektet begrensningene ved laserpulversengfusjon (LPBF) AM, inkludert mangel på automatisering og høye tilknyttede kostnader, som hindrer teknologiens vedtak for industriell, seriell produksjon i bransjer som bilindustrien.
IDAM-prosjektet ble utviklet for å møte og overvinne disse utfordringene. Initiativet på 20 millioner euro er delvis finansiert av det tyske forbundsdepartementet for utdanning og forskning (BMBF), og samler 12 partnere: GKN Powder Metallurgy, BMW Group, Aconity GmbH, Concept Reply GmbH, Myrenne GmbH, Intec GmbH, Kinexon Industries GmbH , Volkmann GmbH, Schmitz Spezialmaschinenbau GmbH, leder for produksjon av digital additiv DAP, Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT og Technical University of Munich, leder for metallforming og støping.
Sluttbrukerbasert
Hver partner bidrar i sitt spesifikke kompetanseområde for å bidra til å etablere en pilotlinje for en helautomatisk, industriell additiv produksjon. Målet med IDAM er å bygge to pilotlinjer - den ene på GKN PMs fabrikk i Bonn, og den andre på BMW Groups anlegg i München - for å demonstrere en digitalisert og IoT-drevet produksjonslinje for 3D-printing av bilkomponenter. Når disse pilotlinjene er i gang, har IDAM-konsortiet som mål å produsere over 10.000 enkelt- og reservedeler per år, samt minst 50.000 masseproduserte komponenter. Et av nøkkelpunktene som skiller IDAM fra andre AM-automatiseringskonsepter, er at det er sluttbrukerbasert i stedet for leverandørbasert. IDAM pilotlinjen vil omfatte en åpen arkitektur som kan tilpasses ethvert LPBF-system.
Kvalifiserende IDAM pilotlinjemoduler
GKN PM er et sentralt medlem av IDAM-konsortiet og vert for en av de to pilotlinjene ved anlegget i Bonn, Tyskland. Selskapet utnytter sin omfattende kunnskap om konvensjonell pulvermetallurgiproduksjon i tillegg til sin erfaring med additiv metallproduksjon for å skape en industrialisert, automatisert fabrikkoppsett.
Den modulære tilnærmingen innen IDAM muliggjør også at ytterligere AM-teknologier innen GKNs portefølje (f.eks. Metal Binder Jetting, Multi Jet Fusion) vil bli koblet digitalt og dra nytte av den nye utviklingen. Innenfor rammen av IDAM-prosjektet fungerer GKN PM som en kritisk bro mellom de forskjellige prosjektmedlemmene, og oversetter prosessutviklingskonsepter fra den akademiske siden til applikasjonsfokuserte strategier på industrisiden. GKN PM og BMW gir også viktig innsikt i kvalifiseringsprosessen og støtter SMB-er som utvikler pilotlinjemodulene.
- Vi er nå halvveis gjennom IDAM-veikartet, sier Sebastian Blümer, teknologileder Laser AM ved GKN Powder Metallurgy. For tiden er vi i fasen med å sjekke konseptene til pilotlinjemodulene. Vi forbereder oss på å motta de resterende modulene innen begynnelsen av 2021, som vil gi oss omtrent et år på å teste og kvalifisere dem. Med andre ord er den digitale arkitekturen nesten ferdig, og vi ser nå på prototypefasen. Vi er ivrige etter å få pilotlinjemodulene koblet til våre interne systemer for å simulere IDAM-arbeidsflyten.
Etablering av en digital arkitektur
I løpet av det siste året har IDAM-konsortiets partnere gjort fremskritt i etableringen av de digitaliserte AM-pilotlinjene ved å takle en rekke emner, inkludert før-printing, printing og etterbearbeiding. Blant de mest kritiske problemene som tas opp på dette stadiet av prosjektet, er etableringen av en digital arkitektur, inkludert digitale standarder og en IoT-koblet oversikt over AM-prosesskjeden. En digital arkitektur som dekker hele AM-prosessen er viktig for å sikre kommunikasjon mellom AM-prosesskjedemoduler og oppnå påliteligheten som kreves for serieproduksjon.
En av de største hindringene for å tilpasse den digitale arkitekturen er å skape en omfattende løsning for forskjellige LPBF-systemer som alle varierer i sine grensesnitt til prosesskjeden. Den mangfoldige naturen til LPBF-systemer på markedet gjør det utfordrende å implementere et grensesnitt som er både pålitelig og fleksibelt. GKN PM validerer for øyeblikket et nylig ervervet EOS M300-4 firelasersystem, tester ut multilasereksponeringsstrategier og presser systemets produktivitet. Det nye AM-systemet for metall ble installert på selskapets Bonn-anlegg i mai 2020.
For mer informasjon se: www.gknpm.com og www.eos.info
Kilde: GKN PM