Wall Colmonoy gebruikt Shop System om snel metalen onderdelen te produceren

Dennie Rijk
10-12-21

In deze blog vertellen we het verhaal van Wall Colmonoy, het bedrijf dat de legering Colmonoy® op de markt brengt. Wall Colmonoy is wereldwijd marktleider op het gebied van superieure hardmetalen legeringen, soldeerproducten, precisiegietstukken en meer. Wall Colmonoy produceert onderdelen die in allerlei sectoren worden gebruikt, van de vliegtuigindustrie tot de olie- en gasindustrie. 

De uitdaging van Wall Colmonoy

Vanzelfsprekend heeft elke industrie zijn eigen uitdagingen. Onderdelen die worden gebruikt in de olie- en gaswinning moeten aan volledig andere eisen voldoen (bv. qua sterkte en corrosieweerstand) dan onderdelen die worden gebruikt in minder veeleisende omgevingen, zoals consumentenproducten. 

Maar welke producten er ook worden gecreëerd, producenten willen altijd kosten laag houden, doorlooptijden verkorten en downtime minimaliseren.

Om jaarlijks duizenden onderdelen voor zoveel verschillende industrieën te produceren, moet het bedrijf niet alleen een grote voorraad gereedschap en mallen creëren en onderhouden, maar ook snel nieuwe productiehulpmiddelen kunnen ontwerpen, bijvoorbeeld wanneer bedrijven nieuwe onderdelen willen laten produceren of wijzigingen aanbrengen aan bestaande onderdelen. 

Om deze uitdagingen het hoofd te bieden en tegelijkertijd de kosten laag te houden en de doorlooptijden te verkorten, koos Wall Colmonoy voor de aankoop van het Desktop Metal Shop System™.

Waarom het Shop System ideaal is

Met het Desktop Metal Shop System kan Wall Colmonoy zijn eigen tools produceren: deze kunnen makkelijk 3D geprint worden. Daardoor zijn de productieonderbrekingen, die normaal gepaard gaan met het produceren van gereedschap of het aanbrengen van veranderingen aan bestaand gereedschap via de normale methoden, ook meteen van de baan. 

Naast het creëren van tools, zorgt het Shop System er ook voor dat het bedrijf zelf veel sneller antwoord kan bieden op vragen van klanten door zelf snel onderdelen te printen. Het Desktop Metal Shop System™ zorgt voor veel snelheid en flexibiliteit. Als de eisen van een klant voor een onderdeel veranderen, kan Wall Colmonoy hierop inspelen zonder steeds de tools te moeten produceren. 

“Deze aankoop is het begin van een nieuw hoofdstuk voor Wall Colmonoy. We zijn geïnspireerd door de mogelijkheden van metaal 3D printen en kunnen hierdoor ons assortiment uitbreiden.” 

Chris Weiman - Technisch directeur Wall Colmonoy

 

De technologie van het Shop System staat de technici van het bedrijf toe om meerdere onderdelen te combineren, wat resulteert in meer efficiëntie en betere prestaties van het onderdeel. Met metaal 3D printen kunnen er ook snel onderdelen worden geproduceerd met features die te duur of tijdrovend zouden zijn als deze werden geproduceerd met traditionele methoden, denk aan complexe gebogen oppervlakken, uitsnijdingen en niet-ondersteunde armen. 

Daarnaast zorgt Additive Manufacturing er ook voor dat Wall Colmonoy de onderdelen die ze maken voor klanten sneller kunnen aanpassen na een testperiode. Met behulp van het Shop System kunnen ze een aantal versies van een onderdeel printen in één dag en daarna al deze versies testen onder realistische omstandigheden voordat ze een ontwerp definitief maken. En dit allemaal tegen lagere kosten en in minder tijd dan voorheen. 

Door het Desktop Metal Shop System kunnen ze ook flexibeler zijn qua inventaris. In plaats van grote aantallen gereedschappen en onderdelen op voorraad te hebben, kunnen ze nu overschakelen op ‘digitale magazijnen’. Hierin worden de bestanden van de ontwerpen opgeslagen. Als een klant een bepaald onderdeel nodig heeft, kan deze op aanvraag worden geprint. 

Waarom Wall Colmonoy koos voor Desktop Metal

Voordat er werd geïnvesteerd in het Studio System, onderzochten de technici van Wall Colmonoy o.a. laser metaalprinters. Hier ontdekten ze echter enkele beperkingen. 

Zo is er veel nabewerking nodig om bouwplaten en print supports te verwijderen. Ook zijn lasergebaseerde systemen relatief traag. Dit resulteert in een langere doorlooptijd en relatief hoge kosten per onderdeel. 

Als dit werd vergeleken met het Shop System, zagen ze grote verschillen: met deze metaalprinter kon het bedrijf in een korte tijd veel meer tools en onderdelen produceren. 

Een andere belangrijke overweging was het feit dat het systeem gebaseerd is op betrouwbare processen die worden gebruikt in de traditionele poedermetallurgie - met name de processen die worden gebruikt bij metaalspuitgieten (MIM). Omdat de ingenieurs van Wall Colmonoy veel ervaring hadden met poedermetallurgie (en met name het sinterproces) had het bedrijf vertrouwen in het systeem en in het feit dat de ingenieurs het systeem zouden kunnen gebruiken om hoogwaardige, 3D-geprinte onderdelen te produceren. 

Meer weten over het Shop System?

We laten graag de mogelijkheden voor jouw toepassing zien!

Contact opnemen

Voorbeeld: aseptisch mes

Layertec aseptisch mes jpeg

Aseptische messen zijn een belangrijk onderdeel voor veel voedselverwerkingslijnen. Ze worden gebruikt om gelamineerd karton te snijden - dit wordt gebruikt voor allerlei verpakkingen, denk aan melk, soep en saladedressing. 

Om deze messen via traditionele methodes te produceren, zijn er maar liefst 40 afzonderlijke stappen nodig waarbij er verschillende stukken worden geproduceerd. Daarna worden ze tot één geheel samengevoegd. 

Met behulp van het Desktop Metal Shop System kan Wall Colmonoy een aseptisch mes in een keer printen. Hierdoor zijn er minder dan 10 productiestappen nodig, wat de doorlooptijd aanzienlijk verkort. Ook de onderdeelkosten worden maar liefst met de helft verminderd. 

De grote verscheidenheid aan maten en vormen van deze messen zorgt normaal voor uitdagingen bij traditionele productie. Door te kiezen voor 3D printen, kan Wall Colmonoy snel messen printen die voldoen aan nieuwe eisen van klanten. Het bedrijf kan maar liefst 200 van deze messen printen in een 8-liter Shop System, zonder de logistieke uitdaging om een enorme tooling voorraad op te slaan, wat nodig zou zijn bij de traditionele methode.

Omdat de messen in één stuk worden geprint, zijn ze ook aanzienlijk beter te recyclen. Hiervoor werden de messen vaak samengesteld uit verschillende stukken die uit verschillende legeringen bestonden. Dat betekent dat elke legering van elkaar moest worden gescheiden als je zo’n mes wil recyclen.

Bovenstaand onderdeel, geprint in 17-4 PH roestvrij staal, is gemaakt door Wall Colmonoy om te testen hoe 3D-geprinte aseptische messen presteerden. Voor productie onderzocht het bedrijf het printen van het onderdeel van hun voedselveilige Wallex® 6K-legering.

Voorbeeld: onderdeel van een pomp

Layertec onderdeel pompsysteem

De componenten van een pompsysteem worden meestal geproduceerd met investeringsgieten. Het relatief lage productievolume - slechts 100 per week - maakte deze onderdelen ideaal om te binder jetten met het Shop System.

Met deze printer kon Wall Colmonoy de doorlooptijd voor het produceren van honderden onderdelen terugbrengen tot een week. Dit zou met traditionele methoden tussen de drie en zes weken vergen, en maar liefst 10 weken als tooling moet worden gemaakt. 

De snelheid waarmee Wall Colmonoy orders van klanten kan produceren en afhandelen, geeft hen een enorme voorsprong tegenover concurrenten die produceren met traditionele methoden. 

Voorbeeld: ‘nekring’ voor de productie van glazen flesjes

Layertec nekring

Dit onderdeel wordt gebruikt bij de productie van een scala aan glazen flessen. Het is de helft van een mal die wordt gebruikt om de hals van een fles te vormen tijdens het blaasvormproces. 

Deze ringen worden vaak in grote getale geproduceerd met investeringsgieten. Toch zijn er enkele uitdagingen voor deze methode, zoals het feit dat de ontwerpen enorm variabel zijn: er zijn immers ringen nodig voor flessen met verschillende diameters en breedtes. Zo moet Wall Colmonoy specifiek gereedschap maken voor elke nieuwe variatie die wordt aangevraagd door klanten. 

Het Desktop Metal Shop System zorgt ervoor dat ze nieuwe variaties van ringen in enkele dagen kunnen opleveren bij hun klanten. 

Voorbeeld: homogenisator ventiel

Layertec homegenisator ventiel

Ventielen zoals deze worden veel gebruikt in de voedingsindustrie om een substantie, denk aan de vetbolletjes in melk, gelijkmatig door een vloeistof te verdelen. Normaal gezien is het proces om dit onderdeel te maken traag en duur, omdat het complexe gereedschappen vereist om de ingewikkelde vorm van de klep te creëren. Het onderdeel heeft namelijk ondersnijdingen en niet-ondersteunde armen. 

Ook worden deze ventielen gebruikt in verschillende maten en geometrieën. Dit is afhankelijk van hun toepassing. Dit betekent dat bedrijven normaal heel veel tools moeten bijhouden om deze ventielen te kunnen produceren. 

Door te werken met het Shop System, zijn er geen tools meer nodig. Wall Colmonoy kan de ventielen sneller en goedkoper 3D printen én de ontwerpen van de ventielen optimaliseren door functies toe te voegen. Met 3D printen kan dit gewoon zonder extra kosten - bij traditionele productie zouden deze kosten niet te rechtvaardigen zijn. 

Voorbeeld: vernevelingsmondstuk

Layertec vernevelingsmondstuk

Wall Colmonoy gebruikt het Shop System ook om een innovatief verstuivingsmondstuk te printen, waarmee metaalpoeder wordt geproduceerd. Bij dit proces wordt gesmolten metaal door het mondstuk geleid, dat het metaal mixt met een straal stikstofgas. Hierbij wordt het metaal omgezet in fijne druppeltjes, die afkoelen tot een fijn metaalpoeder. 

Door verschillende inzetstukken te gebruiken om de snelheid van het gas te beïnvloeden, kunnen producenten van metaalpoeder de eigenschappen van het poeder (zoals deeltjesgrootte en uniformiteit) beïnvloeden. 

Met behulp van het Shop-systeem kunnen Wall Colmonoy-ingenieurs experimenteren met nieuwe inzetstukontwerpen om fijnere poeders te produceren. Door deze vernevelingsmondstukken ter plaatse te printen, konden ze nieuwe iteraties snel testen. Op deze manier kunnen ze fijnere poeders produceren en tijdens het proces minder gas verbruiken. 

Ervaringen met het printen met het Shop System

Het Desktop Metal Shop System is een groot succes geweest voor Wall Colmonoy. Naast het feit dat het bedrijf de kosten en doorlooptijd bij het produceren van veel onderdelen aanzienlijk kon verlagen, zorgde Additive Manufacturing met deze printer ervoor dat er nieuwe ontwerpmogelijkheden konden worden verkend. Denk aan onderdelen met functies die te duur zijn om te rechtvaardigen met traditionele productie.

Door het Shop System te gebruiken, kon Wall Colmonoy ook kritisch kijken naar onderdelen die ze momenteel gieten - zoals pomp componenten die in relatief kleine hoeveelheden werden vervaardigd - en kiezen voor Additive Manufacturing. Zo werd de productie van deze onderdelen vereenvoudigd en hadden ze meer capaciteit om andere onderdelen via de traditionele methoden te vervaardigen. 

Een laatste voordeel is dat Wall Colmonoy nu ook kleinere opdrachten kan aannemen, die anders niet winstgevend zouden zijn door de hoge gereedschapskosten. 

Vond je dit artikel interessant?

Krijg de nieuwste blogs direct in je mailbox door je hieronder in te schrijven.
Je geeft toestemming aan Layertec om je ingediende persoonlijke informatie op te slaan en te verwerken om je van de gevraagde informatie te voorzien.

Dennie Rijk
Dennie volgt alle ontwikkelingen op gebied van 3D printen op de voet. Hij is de ideale gesprekspartner voor bedrijven die zich oriënteren op 3D printen en vertelt met veel enthousiasme over mogelijke toepassingen.

Wellicht ook interessant