2011 11-15 themadag am voor metaal en keramiek - toepassingen in de machinebouw - jonas van...

25
Your PARTNER in Additive Manufacturing Additief fabriceren in metaal: industriële en medische getuigenissen Themadag Sirris 15 november 2011 Jonas Van Vaerenbergh

description

Additive manufacturing voor metaal en keramiek

Transcript of 2011 11-15 themadag am voor metaal en keramiek - toepassingen in de machinebouw - jonas van...

Page 1: 2011 11-15 themadag am voor metaal en keramiek - toepassingen in de machinebouw - jonas van vaerenbergh - layerwise

Your PARTNER in Additive Manufacturing

Additief fabriceren in metaal: industriële en medische getuigenissen

Themadag Sirris 15 november 2011

Jonas Van Vaerenbergh

Page 2: 2011 11-15 themadag am voor metaal en keramiek - toepassingen in de machinebouw - jonas van vaerenbergh - layerwise

Agenda

Metal Additive Manufacturing

About LayerWise

Supersonic turbine blades

Food processing extruder

Injection molding

Medical applications

Conclusion

2

© LayerWise NV, all rights reserved

Page 3: 2011 11-15 themadag am voor metaal en keramiek - toepassingen in de machinebouw - jonas van vaerenbergh - layerwise

Technology

Page 4: 2011 11-15 themadag am voor metaal en keramiek - toepassingen in de machinebouw - jonas van vaerenbergh - layerwise

Metal Additive Manufacturing 4

Principle Directly from 3D CAD

Layer-wise production

3D components by successive connection of thin 2D layers

© LayerWise NV, all rights reserved

Powder

Feed

Overflow

Build

Platform

Laser beam

Powder Feed

System

Page 5: 2011 11-15 themadag am voor metaal en keramiek - toepassingen in de machinebouw - jonas van vaerenbergh - layerwise

Metal Additive Manufacturing 7

LayerWise Materials:

Stainless steels (316L, …)

Hardenable steel

Titanium alloys (Ti6Al4V,…)

Aluminium

Specifications

Maximum build volume 250x250x420 mm

Density 100 %

Typical part accuracy* ± 50 µm

Typical surface roughness* # 5 µm Ra – 40 µm Rz

Minimal wall thickness 0.200 mm

Resolution 0.005 mm * dependent on part geometry # can be improved by LayerWise SILC treatment

© LayerWise NV, all rights reserved

Hastelloy

Co-Cr

Inconel

…..

Page 6: 2011 11-15 themadag am voor metaal en keramiek - toepassingen in de machinebouw - jonas van vaerenbergh - layerwise

Who we are

Page 7: 2011 11-15 themadag am voor metaal en keramiek - toepassingen in de machinebouw - jonas van vaerenbergh - layerwise

About LayerWise 9

Who We Are LayerWise was incorporated in 2008 as a spin-off from K.U.Leuven-PMA

Unique technological expertise in Metal Additive Manufacturing since 2001

Developing new AM applications together with clients

© LayerWise NV, all rights reserved

Page 8: 2011 11-15 themadag am voor metaal en keramiek - toepassingen in de machinebouw - jonas van vaerenbergh - layerwise

LayerWise Mission 10

Who We Are

Increase your added value

through advantages of

Metal Additive Manufacturing

Therefore LayerWise offers its technological expertise realized by

being technology developer as well as technology user

© LayerWise NV, all rights reserved

Page 9: 2011 11-15 themadag am voor metaal en keramiek - toepassingen in de machinebouw - jonas van vaerenbergh - layerwise

Industrial applications

Page 10: 2011 11-15 themadag am voor metaal en keramiek - toepassingen in de machinebouw - jonas van vaerenbergh - layerwise

Production parts 13

Additive manufacturing

Same material

Same characteristics

What is the added value?

© LayerWise NV, all rights reserved

Page 11: 2011 11-15 themadag am voor metaal en keramiek - toepassingen in de machinebouw - jonas van vaerenbergh - layerwise

Innovate! 14

cooling & heating

enhance flow

isolation

weight reduction

function integration

save time

save cost

© LayerWise NV, all rights reserved

Page 12: 2011 11-15 themadag am voor metaal en keramiek - toepassingen in de machinebouw - jonas van vaerenbergh - layerwise

Partner: Von Karman Institute, Belgium

Case: Supersonic turbine blades

Page 13: 2011 11-15 themadag am voor metaal en keramiek - toepassingen in de machinebouw - jonas van vaerenbergh - layerwise

Supersonic turbine blades

Project goal

16

© LayerWise NV, all rights reserved

Scaled turbine vane model Improve efficiency:

achieve higher turbine expansions

reduction of shock waves at vane edge

more compact engines

By pulsated blade cooling instead of continuous cooling

Simulations vs. wind tunnel testing

Page 14: 2011 11-15 themadag am voor metaal en keramiek - toepassingen in de machinebouw - jonas van vaerenbergh - layerwise

Supersonic turbine blades

© LayerWise NV, all rights reserved

17

Functionalities Complex 3D

Cooling cavity

Fine instrumentation channels

Thin walls

No leakage

Weight saving

Cost saving

Page 15: 2011 11-15 themadag am voor metaal en keramiek - toepassingen in de machinebouw - jonas van vaerenbergh - layerwise

AM manufactured blade 18

© LayerWise NV, all rights reserved

200 mm

Page 16: 2011 11-15 themadag am voor metaal en keramiek - toepassingen in de machinebouw - jonas van vaerenbergh - layerwise

Partner: CP Extrusion

Case: Food Processing Extruder

Page 17: 2011 11-15 themadag am voor metaal en keramiek - toepassingen in de machinebouw - jonas van vaerenbergh - layerwise

Case extruder

© LayerWise NV, all rights reserved

22

The AM Solution

Stainless Steel 316L material Ovalized channels with smooth transitions Single piece construction Small series production Cost reduction

Page 18: 2011 11-15 themadag am voor metaal en keramiek - toepassingen in de machinebouw - jonas van vaerenbergh - layerwise

Tooling applications

Page 19: 2011 11-15 themadag am voor metaal en keramiek - toepassingen in de machinebouw - jonas van vaerenbergh - layerwise

Conformal cooling

© LayerWise NV, all rights reserved

24

Benefits Conformal cooling channels Cycle time reduction (20 …. 50%) Improved quality of molded part

no hot spots eliminate warpage eliminate internal stress

Improved durability of mould Cost reduction

Page 20: 2011 11-15 themadag am voor metaal en keramiek - toepassingen in de machinebouw - jonas van vaerenbergh - layerwise

Conformal cooling 25

1.2709

50-54 HRC

Complete surface cooling

© LayerWise NV, all rights reserved

cou

rtes

y D

e N

ayer

ho

gesc

ho

ol

Page 21: 2011 11-15 themadag am voor metaal en keramiek - toepassingen in de machinebouw - jonas van vaerenbergh - layerwise

Medical applications

Page 22: 2011 11-15 themadag am voor metaal en keramiek - toepassingen in de machinebouw - jonas van vaerenbergh - layerwise

Dental applications

Page 23: 2011 11-15 themadag am voor metaal en keramiek - toepassingen in de machinebouw - jonas van vaerenbergh - layerwise

Conclusions

Page 24: 2011 11-15 themadag am voor metaal en keramiek - toepassingen in de machinebouw - jonas van vaerenbergh - layerwise

Metal Additive Manufacturing 31

When applying

metal AM? Increased product performance

Function integration

Customized manufacturing

Complexity

Flexibility

Short time-to-market

© LayerWise NV, all rights reserved

Co

urt

esy

of

Dia

met

al

Page 25: 2011 11-15 themadag am voor metaal en keramiek - toepassingen in de machinebouw - jonas van vaerenbergh - layerwise

Contact details

LayerWise N.V.

Kapeldreef 60

3001 Leuven

Belgium

tel: +32 16 29 84 20

fax: +32 16 29 83 19

www.layerwise.com

[email protected]

32

© LayerWise NV, all rights reserved