Onderdeel van onze Complete gids voor additieve fabricage met draadboog →
Traditionele toeleveringsketens in de productiesector staan steeds meer onder druk door lange doorlooptijden, kwetsbare mondiale afhankelijkheden en grote hoeveelheden materiaalverspilling. Voor sectoren die afhankelijk zijn van grote metalen onderdelen met een gemiddelde complexiteit, biedt Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) een pragmatische en zeer strategische oplossing. Door standaard lasdraad laag voor laag aan te brengen, sluit met WAAM de kloof tussen conventioneel gieten of smeden en kleinschalig 3D-printen. Als sectorexperts en pioniers met meer dan 10 jaar ervaring , leveren grootschalige metalen AM-onderdelen voor energie , maritieme , defensie , architectuur , en nog veel meer sectoren, waarbij we met onze producten en diensten de concrete voordelen van WAAM en waarom het een essentieel hulpmiddel is voor de moderne industriële productie.
De wereldwijde sector voor additive manufacturing (AM) maakt momenteel een enorme groei door. Alleen al de markt voor 3D-printmaterialen zal naar verwachting groeien van 3,88 miljard dollar in 2025 tot 17,69 miljard dollar in 2033, met een samengesteld jaarlijks groeipercentage (CAGR) van 20,90%. Tegelijkertijd vinden er ingrijpende beleidswijzigingen plaats. De European Association of Manufacturing Technologies (CECIMO) heeft onlangs een gezamenlijk manifest gelanceerd, gesteund door tien nationale verenigingen, met als doel Europa in de absolute voorhoede van AM-innovatie te positioneren. Door standaard lasdraad laag voor laag aan te brengen, overbrugt WAAM de kloof tussen conventioneel smeden en kleinschalig 3D-printen, en ondersteunt daarmee direct deze visie op geavanceerde, gelokaliseerde en veerkrachtige productie.
Het schaalvoordeel: groter denken
Bij het beoordelen van additive manufacturing met metaal is de afmeting vaak de eerste beperkende factor. De meeste industriële 3D-printprocessen voor metaal, zoals Powder Bed Fusion (PBF), worden beperkt door de fysieke afmetingen van de bouwkamer. WAAM doorbreekt deze beperkingen door gebruik te maken van robotarmen in een open omgeving. Dit maakt de productie mogelijk van onderdelen met afmetingen variërend van 100 mm tot meer dan 6 m. Of het nu gaat om het printen van een enorme scheepsschroef of een zwaar belastbaar constructieknooppunt voor de bouw, WAAM opereert op een schaal die grootformaat metaal-AM haalbaar maakt voor de zware industrie.
Ongeëvenaarde snelheid en afzettingssnelheden
Snelheid is een cruciale factor voor industriële toepassing. Hoewel processen zoals PBF een uitstekende resolutie bieden, zijn ze van nature traag en halen ze doorgaans een afzettingssnelheid van slechts 0,1 tot 0,5 kg/u. WAAM biedt daarentegen een enorm snelheidsvoordeel. Afhankelijk van het materiaal en specifieke procesparameters, die vaak worden aangestuurd door speciale software zoals MetalXL, bereikt WAAM afzettingssnelheden van 2 tot 15 kg/u. Deze versnelde afzetting betekent dat grote onderdelen in enkele dagen in plaats van weken kunnen worden geprint, waardoor fabrikanten dynamisch kunnen reageren op marktverschuivingen en noodsituaties.
Kostenefficiëntie: bescherming tegen schommelingen op de grondstoffenmarkt
Nu de vraag naar complexe, lichtgewicht onderdelen in sectoren als de lucht- en ruimtevaart, defensie en energie sterk toeneemt, worden er op de bredere markt voor 3D-printmaterialen in hoog tempo investeringen gedaan in zeer verfijnde poeders en polymeren. De economische haalbaarheid van een AM-proces voor echt grote onderdelen wordt echter vaak bepaald door de kosten van de grondstoffen.
WAAM, een variant van gerichte energiedepositie, maakt gebruik van standaard lasdraad. Standaard lasdraad kost doorgaans tussen de € 5 en € 15 per kilogram, terwijl het gespecialiseerde verstoven poeder dat nodig is voor PBF-systemen meestal tussen de € 50 en € 200 per kilogram kost. Bij het printen van een onderdeel dat honderden kilo’s weegt, zorgt het gebruik van algemeen verkrijgbare draad ervoor dat de productie niet wordt belast met de hoge kosten die gepaard gaan met niche-AM-poeders.
Materiaalverspilling drastisch terugdringen en de groene transitie stimuleren
Additive manufacturing wordt gezien als een essentiële pijler van de groene transitie. Door onderdelen laag voor laag op te bouwen, wordt materiaalverspilling in het algemeen met wel 50% verminderd in vergelijking met traditionele methoden. WAAM tilt deze efficiëntie echter nog een stap verder wanneer het traditionele subtractieve productieprocessen (zoals CNC-bewerking van een massief blok) vervangt.
Subtractieve methoden leiden doorgaans tot 70% tot 90% materiaalverspilling. Door materiaal alleen aan te brengen waar dat nodig is om de bijna-definitieve vorm te realiseren, vermindert WAAM deze verspilling drastisch, waardoor er doorgaans slechts 5% tot 10% materiaal overblijft dat tijdens de laatste CNC-afwerkingsfase moet worden verwijderd. Deze efficiëntie sluit naadloos aan bij de Europese doelstellingen om de CO₂-uitstoot te verlagen en het gebruik van grondstoffen te verminderen.
Vergelijking: WAAM versus PBF versus subtractieve fabricage
Om de industriële voordelen samen te vatten, volgt hier een vergelijking tussen WAAM en zowel kleinschaligere additieve methoden als traditionele subtractieve bewerkingstechnieken:
| Procesindicator | WAAM (draad-DED) | Poederbedfusie (PBF) | Subtractief (CNC) |
| Afzettings-/opbouwsnelheid | 2-15 kg/u | 0,1-0,5 kg/u | n.v.t. (materiaalverwijdering) |
| Materiaalkosten | € 5-15/kg (lasdraad) | € 50-200/kg (verstoven poeder) | Variabel (massief blok) |
| Materiaalverspilling | ~5-10% | Laag (poeder wordt vaak gerecycled) | 70-90% |
| Maximale afmetingen van onderdelen | 100 mm tot 5 x 5 x 5 m | Beperkt door de bouwruimte | Beperkt door de machineafmetingen |
| Benodigd gereedschap | €0 | €0 | Maatwerk aan armaturen en gereedschappen |
Lees meer in onze uitgebreide vergelijking van WAAM en andere traditionele methoden .
Terugverplaatsing van productie en industriële soevereiniteit
De zware industrie is van oudsher afhankelijk van giet- en smeedwerk, waarvoor dure, speciale gereedschappen nodig zijn en dat vaak wordt uitbesteed aan buitenlandse toeleveringsketens. De doorlooptijd voor nieuwe gereedschappen kan maanden in beslag nemen, wat tot ernstige knelpunten leidt en cruciale sectoren kwetsbaar maakt voor wereldwijde verstoringen.
WAAM maakt lokale productie op aanvraag mogelijk, een concept dat vaak ‘reshoring’ wordt genoemd. Door een digitaal 3D-model ter plaatse rechtstreeks om te zetten in een fysiek onderdeel, worden doorlooptijden teruggebracht van maanden tot dagen. Deze lokale productiecapaciteit zorgt voor een snelle productie van cruciale onderdelen, wat de industriële zelfredzaamheid aanzienlijk vergroot, de veerkracht van de toeleveringsketen versterkt en de CO₂-voetafdruk als gevolg van langeafstandstransport vermindert.
Veelgestelde vragen
Waarom is WAAM beter dan andere 3D-printmethoden?
WAAM blinkt uit in schaalgrootte, snelheid en kosten bij de productie van grote metalen onderdelen. Het systeem haalt een afzettingssnelheid van 2-15 kg/u en maakt gebruik van goedkope lasdraad (€ 5-15/kg), terwijl methoden zoals Powder Bed Fusion langzamer zijn (0,1-0,5 kg/u) en duur poeder gebruiken (€ 50-200/kg).
Hoe draagt WAAM bij aan duurzaamheid in de industrie?
Additive manufacturing draagt van nature bij aan de groene transitie. WAAM vermindert het materiaalafval tot slechts 5-10% (tegenover 70-90% bij CNC-bewerking) en maakt lokale productie mogelijk, waardoor de CO₂-uitstoot als gevolg van wereldwijde transporten wordt teruggedrongen.
Wat zijn de belangrijkste voordelen van Wire Arc Additive Manufacturing?
De belangrijkste voordelen zijn onder meer hoge afzettingssnelheden, de mogelijkheid om enorme onderdelen van meer dan 6 meter te printen, lokale productie om de autonomie van de toeleveringsketen te waarborgen, en een aanzienlijke vermindering van materiaalverspilling.
Is WAAM rendabel?
Ja, met name voor grote onderdelen met een gemiddelde complexiteit. Omdat WAAM gebruikmaakt van standaard lasdraad in plaats van dure verstoven poeders en de gereedschapskosten van traditioneel gieten wegvalt, is deze techniek zeer rendabel voor zware industriële onderdelen.
