Algemeen
Fraunhofer IPT ED2C voor aandrijfassen 2
Onderzoekers van het Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie (IPT) hebben een additief proces ontwikkeld voor oppervlaktebewerkingen aan assen. (foto's: Fraunhofer IPT)

Als overbrengers van kracht en koppel zijn aandrijfassen onopvallende maar onmisbare onvervangbare componenten van auto’s, vliegtuigen, schepen, windturbines, et cetera. Een team van het Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie (IPT) in Aken heeft een additief proces ontwikkeld voor de oppervlaktebewerkingen aan assen.

Het ‘Express Wire Coil Cladding proces (afgekort EW2C) biedt een duurzaam en economisch alternatief voor veelvoorkomende verspanende processen bij het bewerken van assen, zoals draaien. Het gaat om een op draad gebaseerd additief fabricageproces waarbij een component of structuur wordt opgebouwd met een laser door metalen materialen in lagen met elkaar te verbinden.

Productie complexe assen economischer

Maar in tegenstelling tot klassiek laserdepositielassen wordt het materiaal niet continu als draad aangevoerd. In plaats daarvan wordt de draad in de vorm van spiralen op de gewenste punten op de as gedrukt en daar gelast met een krachtige laser.

Omdat de draadspiralen onder spanning op de as worden geplaatst, kunnen ze niet wegglijden tijdens het laserproces. Het idee van de onderzoekers was niet alleen om de productie van assen cosmetisch te veranderen. Ze wilden een krachtig proces ontwikkelen dat de productie van complexe assen economischer en duurzamer zou maken.

Lagen op aandrijfassen

De onderzoeken die de afgelopen maanden zijn uitgevoerd, geven de Fraunhofer-wetenschappers vertrouwen. De spanning van de gewikkelde draad verbetert de processtabiliteit met een factor tien in vergelijking met conventioneel draadgebaseerd laserdepositielassen. Dit komt omdat ongewenste bewegingen van de draad tijdens het lasproces worden voorkomen.

De onderzoekers konden ook aantonen dat het EW2C-proces geschikt is voor het aanbrengen van dikke lagen: in een enkele laag konden ze, afhankelijk van de draaddikte, tussen de 0,5 en 2 millimeter materiaal aanbrengen.

Verschillende materiaalcombinaties mogelijk

Ze ontdekten dat hun proces gelijke tred kan houden met de cyclustijden bij het draaien. In de testreeks duurde het lassen van een 25 mm hoge Inconel 718 spiraal met een draaddiameter van 1,2 mm op een stalen as met een buitendiameter van 35 mm iets minder dan zestig seconden.

Door de stappen te herhalen konden meerdere millimeters materiaal snel worden aangebracht. Zelfs verschillende materiaalcombinaties zijn mogelijk, zodat naast de constructie van geometrieën ook een technische functionaliteit van het componentoppervlak kan worden bereikt.

Fraunhofer IPT ED2C voor aandrijfassen 1
De drie stappen van het EW2C-proces: voorpositionering, lassen en nabewerking.

Verdere ontwikkeling

Om de processnelheid verder te verhogen, experimenteren de onderzoekers met het vergroten van de brandpuntsgeometrie en zo meerdere spiraalvormige spiralen tegelijk te bestralen en te smelten.

Bovendien kunnen door het combineren van verschillende spiraallengten en andere draadmaterialen in de toekomst complexe volume-elementen op assen worden toegepast. Daartoe testen de onderzoekers de geschiktheid van de methode voor zowel massieve assen als dunwandige holle assen en buizen.

Kunstmatige intelligentie

Met geïntegreerde sensoren in de bestaande machineomgeving bij de Fraunhofer IPT worden ook verschillende gegevens tijdens het proces geregistreerd en verwerkt met behulp van benaderingen uit de kunstmatige intelligentie. De verwerkte gegevens moeten de basis vormen voor het modelleren en actief reguleren van het EW2C-proces voor verschillende materialen en procesparameters.

Concepten zoals EW2C kunnen innovatie-impulsen teweegbrengen in industrieën die zich in de loop van decennia weliswaar hebben ontwikkeld, maar niet revolutionair. Additive manufacturing biedt grote mogelijkheden, vooral in de metaalsector. Volgens de onderzoekers is de industrie nog maar net begonnen deze weg te bewandelen.

  • Nederlandse industrie bundelt krachten in nieuw Battery Competence Center (+video)

    Productie van batterijtechnologie bij start-up ELEO Technologies (Foto: ELEO Technologies ) Nederlandse ondernemingen, kennisinstellingen en brancheverenigingen hebben de krachten gebundeld in het nieuwe innovatieprogramma Battery Competence Center. De samenwerkende partijen willen zo kennis en competenties opbouwen op het vlak van batterijtechnologie en de concurrentiepositie van… Lees verder →

  • De FastConnect kabel van igus reduceert confectioneringstijd

    De FastConnect technologie voor chainflex Profinet kabels. (Foto: igus) Igus introduceert een nieuwe chainflex Profinet kabel voor het snel kabels confectioneren in het veld. Voor dit doel maakt het bedrijf gebruik van de FastConnect technologie. Deze technologie zorgt ervoor dat de kabel in slechts enkele… Lees verder →

  • ABB verwerft grote order voor levering van frequentieomvormers aan ProRail

    ABB verwerft de opdracht voor een grootschalige levering van frequentieomvormers aan ProRail. (Foto: ABB) ABB gaat de bestaande statische frequentieomvormers van spoorwegbeheerder ProRail vervangen door 300 toekomstbestendige UPS-systemen. Deze zijn ontwikkeld voor een hoge efficiëntie, lagere energiekosten, milieu-impact en cost of ownership en verminderde downtime.… Lees verder →

  • Video conferences en IoT: de toekomst van virtuele vergaderingen

    Covid-19 heeft zich in bijna alle landen verspreid en overschrijdt alle menselijke grenzen van een provinciaal, spiritueel en sociaal wezen. Om de verspreiding te vertragen en te beheersen, hebben verschillende landen landelijke afsluitingen en reisverboden opgelegd om grote bijeenkomsten te vermijden en menselijke migratie te… Lees verder →

  • Eltrex Motion treedt toe tot Brainport Industries

    Eltrex Motion levert diverse soorten aandrijvingen, ook op klantwens aangepast (foto: Eltrex Motion) Eltrex Motion, specialist in aandrijf- en positioneertechniek en onderdeel van de internationale Eight Lakes group, is lid geworden van Brainport Industries. Dit ecosysteem bundelt de krachten van toeleveranciers in de maakindustrie voor… Lees verder →

  • Nationale Aandrijftechniekdag Faulhaber

    ‘Micromotoren steeds kleiner en in andere bouwvormen’ (+video)

    Tijdens de Nationale Aandrijftechniekdag op 2 november verzorgt Faulhaber de presentatie ‘DC micromotors, best practice’ (foto: Richard Kok) Robotisering en miniaturisering in de aandrijftechniek zetten door. Dat betekent dat micromotoren steeds kleiner worden en andere bouwvormen krijgen. Tijdens de Nationale Aandrijftechniekdag gaat Faulhaber dieper in… Lees verder →

  • Nationale Aandrijftechniekdag 2021

    ‘De motor als sensor biedt onbegrensde mogelijkheden’ (+video)

    De motor als sensor komt aan bod tijdens de presentatie van Bosch Rexroth tijdens de Nationale Aandrijftechniekdag (foto: Richard Kok) De data die motoren in de aandrijftechniek leveren, bieden onbegrensde mogelijkheden. Met de feedback kunnen we prestaties verbeteren, onderhoud voorspellen en crashes analyseren en zelfs… Lees verder →

  • 3D-printen met hoge herhaalbaarheid dankzij technologie van B&R

    Roboze gebruikt B&R-technologie om zijn 3D-printer te integreren in de industriële productie. (Foto: B&R Industrial Automation) Roboze heeft zijn Argo 500 3D-printer uitgerust met technologie van B&R. Het brengt hiermee de mogelijkheden van additive manufacturing naar het industriële productieproces. De Argo 500 biedt een hoge… Lees verder →

x
Mis niet langer het laatste nieuws

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief.

Inschrijven