Een pomp die nog jaren mee kan maar waarvan dat ene onderdeel niet meer leverbaar is? Een bekend fenomeen bij oudere installaties. En een magazijn vol reserveonderdelen kost geld. Dat terwijl lange levertijden voor stilstand kunnen zorgen. Dan biedt 3D-printing een alternatief zeker nu ook het printen van metalen onderdelen steeds meer mogelijkheden biedt.
3D-Printen met metaal
Bij 3D-printing denken we al snel aan een printer die laag voor laag een kunststof voorwerp opbouwt. In de industrie gebruiken ze de techniek inmiddels ook voor metalen onderdelen.
Dan smelten ze metaalpoeder laag voor laag samen tot een compleet onderdeel. Dat klinkt eenvoudiger dan het is. Nauwkeurige controle van de omstandigheden tijdens het printproces speelt een cruciale rol. Zuurstof kan bijvoorbeeld het materiaal beïnvloeden en daarmee de uiteindelijke kwaliteit. Daarom gebruiken ze bij verschillende additive manufacturing-processen beschermende gassen zoals argon en stikstof. Ook bij de productie en opslag van metaalpoeder en de nabehandeling van geprinte onderdelen spelen gassen een rol.
Minder onderdelen op de plank
Voor onderhoudsbedrijven zit een interessant voordeel van 3D-printing in de voorraad reserveonderdelen. Van iedere pomp die ergens in een fabriek staat alle denkbare componenten op voorraad leggen, is praktisch onmogelijk. Zeker als het gaat om installaties die al tientallen jaren meegaan.
Een digitaal model neemt aanzienlijk minder magazijnruimte in en indien nodig kan de onderhoudsdienst op basis van dat model een nieuw onderdeel produceren. Ook de Europese Commissie ziet kansen voor additive manufacturing in sectoren met kostbare voorraden van reserveonderdelen. De techniek kan bovendien bijdragen aan kortere levertijden en kleinere voorraden.
Dat wil overigens niet zeggen dat straks ieder reserveonderdeel rechtstreeks uit de printer rolt. Materiaalkeuze, toleranties en mechanische belasting blijven belangrijke aandachtspunten. Een geprint component moet uiteindelijk aan dezelfde eisen voldoen als een conventioneel geproduceerd onderdeel.
Van weken naar dagen
Vooral bij moeilijk verkrijgbare onderdelen biedt de 3D-techniek interessant voordelen. In PompNL schreven we al eerder over een proef met een in metaal geprinte pompwaaier. Het achterliggende idee: ‘virtual warehousing’. Niet ieder reserveonderdeel fysiek op voorraad houden maar onderdelen produceren op vraag.
Bij die proef liep de mogelijke levertijd terug van tientallen weken naar enkele dagen. De geprinte pompwaaier werd vervolgens daadwerkelijk in een fabriek ingebouwd en de pomp weer in bedrijf genomen. Juist wanneer stilstand van een installatie veel geld kost, kan zo’n kortere levertijd een belangrijk verschil maken.
Niet zomaar kopiëren
Een versleten onderdeel inscannen en op ‘print’ drukken, ligt niet altijd eenvoudig. Weet je het oorspronkelijke materiaal en de eigenschappen daarvan? Leent het gekozen printproces zich voor de toepassing?
Daar komt bij dat 3D-printing nieuwe ontwerpkeuzes mogelijk maakt. Je hoeft een onderdeel dus niet altijd exact te kopiëren van het origineel. Complexe vormen die met traditionele verspanende technieken moeilijk te produceren zijn, behoren met additive manufacturing soms wel tot de mogelijkheden. Daarmee wordt de printer niet alleen een mogelijke oplossing voor een leeg onderdelenmagazijn maar ook gereedschap voor de engineer.
Wil je meer weten over 3D-printing en additive manufacturing in de industrie? Hier vindt je informatie over de techniek en toepassingen.
