RoMuPAM - Robotized Multi-axis Plastic Additive Manufacturing

Additive Manufacturing (AM) of 3D-printen heeft al heel wat toegevoegde waarde gecreëerd in de industrie, medische sector en consumentenmarkt. Tot nu toe gebruikten de meeste AM-technieken een laag-per-laagopbouw om onderdelen te produceren, wat enkele nadelen met zich meedraagt. Het project RoMuPam brengt de voordelen van multi-assig 3D-printen in kaart aan de hand van een aantal case studies.

Optimalisatie van de procesketen via multi-assig 3D-printen

Onderdelen laag per laag opbouwen via 3D-printing kan zorgen voor orthotroop gedrag van het geproduceerde onderdeel. Bovendien is er op die manier nood aan een steunstructuur voor overhangende delen. 

Door meer dan 3 assen te gebruiken voor de manipulatie van een printkop kunnen printbanen dubbelgekromd neergelegd worden. Hierbij is geen nood meer aan steunstructuur en kunnen banen in de richting van de grootste mechanische spanningen gelegd worden, zodat de mechanische prestatie verbetert. Voorts laten meerdere assen toe om materiaal neer te leggen op reeds bestaande structuren. 

Een eerste vorm van multi-assige AM-uitvoering is een 3 + 2 opstelling, waarbij een rotatie-en-kanteltafel wordt toegevoegd aan een bestaande 3-assige opstelling. Een andere optie voor multi-assige AM is het gebruik van een robotarm, deze uitvoering laat doorgaans een betere bereikbaarheid toe en het concept is makkelijk op te schalen.

Individuele componenten van deze procesketen zijn voorhanden: materiaal, printkoppen, robots, CAD/CAM systemen en enkele buitenlandse spelers hebben reeds de toepasbaarheid aangetoond. Dit project, een samenwerking van Thomas More-hogeschool en KU Leuven, wil al deze componenten samenvoegen en testen aan de hand van verschillende case studies. Daarin wordt specifiek aandacht besteed aan de concurrentiële eisen van de technologie. Namelijk: betrouwbaarheid (uitval), doorlooptijden (CAM programmering en productie), investeringen en verbruikskosten.

Doel

Het project RoMuPAM  wil de procesketen voor gerobotiseerde kunststof AM optimaliseren en de toepasbaarheid voor Vlaamse bedrijven in kaart brengen. Daarbij wordt bijzondere aandacht besteed aan het verhogen van de betrouwbaarheid en het verkorten van de doorlooptijd van alle componenten in de procesketen.

Resultaten

De onderzoeksresultaten en de bevindingen van de case studies zullen gebundeld worden in een gebruikersgids en verder verspreid worden via workshop of symposium; publicaties in wetenschappelijke literatuur en vakbladen; publicaties in kranten, magazines en andere media; demo’s op opendeurdagen, infodagen, inloopdagen en dergelijke. Tot slot zal de opgedane kennis ook zijn weg terugvinden naar de opleidingen van Thomas More en KU Leuven en zullen studenten verdiepend werken rond deze materie via bachelor- en masterproeven.

Projectmedewerkers

  • Egle Vasliauskaite, onderzoeksmedewerker
  • Frederik Vogeler, Research Manager Smart Tech & Design 

Partners

RoMuPAM is een tweejarig onderzoeksproject dat ondersteund wordt door VLAIO. 
Voor dit project wordt samengewerkt met verschillende externe partners. Met name:
3DTreehouse, 4D CAM, ABB, ABV, Centexbel, Colorfabb, Deceuninck, Dyze Design, Flam3D, GS Project Design, Provoost Automation, Sirris, TwinPlast.

Timing

Dit project startte op 1 december 2018 en loopt tot 28 februari 2021.
 

Egle Vasliauskaite
Projectmedewerker, researcher in robotic plastic additive manufacturing
T +32 15 36 91 20