Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) is uitgegroeid van een fase van technische haalbaarheid tot een zeer concurrerende, schaalbare productieoplossing voor zware metalen componenten in de nucleaire, maritieme, olie- en gas- en defensiesectoren. Deze whitepaper gaat verder dan abstracte kostenmodellen en biedt een bedrijfsgericht kader voor het berekenen van het werkelijke rendement op investering (ROI) van WAAM ten opzichte van traditionele productiealternatieven. Door de effectieve afzettingssnelheden, procesautomatisering en lokalisatie van de toeleveringsketen te analyseren, schetst het document precies hoe fabrikanten gebruik kunnen maken van digitaal gestuurde WAAM-workflows om de lange doorlooptijden en strenge beperkingen van traditioneel gieten en smeden te omzeilen.
Belangrijkste bevindingen:
- Effectieve afzettingssnelheden: De belangrijkste factor voor het rendement op de investering (ROI) is de effectieve afzettingssnelheid, waarbij rekening wordt gehouden met laagovergangen, afkoeltijd en het herpositioneren van de brander, in plaats van met theoretische bruto afzettingssnelheden. WAAM werkt bij staalsoorten met een snelheid van 2 tot 8 kg/uur en levert daarmee een materiaaldoorvoer die 5 tot 10 keer zo groot is als bij additieve fabricage op basis van poeder, tegen aanzienlijk lagere grondstofkosten.
- Toeleveringsketen en doorlooptijden: WAAM versnelt de productie doordat er geen speciale mallen, gereedschappen en opeenvolgende verwerkingsstappen meer nodig zijn. Dit maakt gedecentraliseerde, lokale productie op aanvraag mogelijk via digitale voorraadbeheer, waardoor de stilstandtijd van apparatuur en de kosten voor noodlogistiek drastisch worden verminderd.
- Procesautomatisering: Geavanceerde procesautomatisering zorgt ervoor dat de rol van de operator verschuift naar uiterst efficiënt digitaal toezicht. Functies zoals continu 24/7 printen en automatische digitale afwijkingsdetectie minimaliseren handmatige tussenkomst en verlagen de arbeidskosten per onderdeel.
- Ontwerpvrijheid: Ingenieurs kunnen gebruikmaken van topologie-optimalisatie om materiaal uitsluitend daar aan te brengen waar dat vanuit structureel oogpunt nodig is, wat leidt tot een aanzienlijke gewichtsvermindering en een betere prestatie-gewichtsverhouding. Bovendien kunnen meerdere gelaste of met bouten verbonden subcomponenten worden samengevoegd tot één enkel geprint onderdeel, waardoor de sterkte en duurzaamheid toenemen.
- Snellere certificering: Aangezien WAAM gebruikmaakt van een op booglassen gebaseerd proces, bouwt het voort op gevestigde lasnormen in de sector, zoals ASME Sectie IX en ISO 15614. In combinatie met de volledige digitale traceerbaarheid van het proces dankzij geautomatiseerde systemen, vermindert dit het regelgevingsrisico aanzienlijk en versnelt het de weg naar gecertificeerde productie.
