Flexibele bevestiging ondersteunt automatisering

Slice Mfg. Studios in Akron, Ohio, is een contractfabrikant die onder meer de medische en ruimtevaartindustrie bedient. Een van de specialiteiten is 3D-printen in metaal, met name de vervaardiging van medische titaniumimplantaten met elektronenstraalsmelting (EBM), de reden van mijn bezoek. Afdrukken met EBM is lastig en kan gevaarlijk zijn; Het succes van Slice bij het gebruik van deze technologie is het resultaat van een opzettelijk ontworpen faciliteit, rigoureuze processen en voortdurende kennisopbouw. Hoewel het bedrijf ook vertrouwt op verspanen, draaien en EDM, is additive manufacturing duidelijk ingebakken in de activiteiten van Slice.

Maar toen ik er was, werd duidelijk dat Slice ook gelooft in automatisering. Het afstralen van trabeculaire heupcups wordt uitgevoerd door een FANUC LR Mate 200iD robotarm in een straalcabine. Het lasermarkeren van onderdelen is volledig geautomatiseerd met een Foba M-serie lasermarkeersysteem. Het bedrijf heeft het over het toevoegen van een automatisch geleid voertuig (AGV) om onderdelen rond de faciliteit te vervoeren, waardoor operators van deze taak worden bevrijd. En twee van de bewerkingscentra van het bedrijf zijn uitgerust voor onbeheerd gebruik.

Een daarvan, een Willemin-Macodel 508 MT bewerkingscentrum, heeft een robot- en carrouselsysteem met roterende trays. De carrousel kan maar liefst 288 heupkomcups bevatten wanneer deze trays zijn opgesteld met bijbehorende 3D-geprinte armaturen (Figuur 1). Voorafgaand aan de bewerking tilt de robot elke heupkom op zodat de diameter ervan kan worden gemeten met een lasersysteem. De grootte van het onderdeel wordt vervolgens doorgegeven aan de CNC om het juiste programma voor bewerking op te roepen, waardoor verschillende onderdeelgroottes tegelijkertijd op de carrousel kunnen worden geladen. Met automatisering kan dit bewerkingscentrum ongeveer 100 hippe cups per dag verwerken, meer dan de EBM 3D-printers van het bedrijf momenteel kunnen produceren.

Een nieuwer bewerkingscentrum, een Willemin 508 MT2, heeft een lagere draairevolver waardoor het meer als een Zwitserse draaibank kan werken. Deze bewerkingsmachine heeft ook een geavanceerder automatiseringssysteem dat gebruikmaakt van een carrousel met zes laden en een FANUC 200 iD 7L-robot die is uitgerust met zichtmogelijkheden voor onderdeelidentificatie.

Slice heeft voor de 508 MT2 een verwisselbaar bevestigingssysteem bedacht:een machinaal bewerkte tray met vierkante gaten (Figuur 2). Kunststof armaturen die 3D-geprint of bewerkt zijn tot deze voetafdruk, kunnen naar binnen worden gedropt om vervolgens de metalen onderdelen vast te houden. Om de carrousel te verwisselen voor een ander onderdeel, kunnen de vierkante armaturen eenvoudig worden opgetild en opzij worden gezet.

Meer weten?

De Additive Manufacturing Conference 2018 vindt plaats van 11 tot 12 september, samen met de International Manufacturing Technology Show (IMTS) op McCormick Place in Chicago, Illinois.