Wire-Arc Additive Manufacturing

LRQA arbeitet seit 2019 mit MX3D zusammen und mithilfe der "Guidance Notes for Additive Manufacturing Certification" wurden die folgenden Bereiche untersucht und überprüft:

• Kompetenz des AM-Personals.
• Installation, Wartung und kontinuierlicher Betrieb des AM-Systems.
• Überprüfung von digitalen Daten, Werkstoffen, Geräten, Konstruktionsverfahren und AM-Produkten.
• Inspektion und Prüfung von AM-Produkten anhand festgelegter Anforderungen.
• Qualitätskontrolle durch die Verfahrenshierarchie der Einrichtung.

MX3D ist ein Unternehmen, das sich auf Wire-Arc Additive Manufacturing (WAAM) und die dazugehörige Softwaretechnologie konzentriert und durch Handeln, Testen und Verbessern kontinuierlich lernt.

Die Geschäftsidee für MX3D begann vor sieben Jahren in einem einfachen Schuppen. Hier wurde eine neue 3D-Drucktechnologie entdeckt, deren Möglichkeiten die Gründer weiter erforschen wollten. Nach mehreren Jahren des Experimentierens, des Testens von Materialien und des Ausprobierens kamen sie zu dem Schluss, dass für den 3D-Druck, wie sie ihn sich vorstellten, eine spezielle Software erforderlich war. So entstand MetalXL, eine End-to-End-Software. Dieser verwandelt und verschmilzt einen Industrieroboter und eine Stromquelle in einen industriellen 3D-Metalldrucker.

Gijs van der Velden, CEO von MX3D, sagt: "Wir haben festgestellt, dass es auf dem Markt eine große Nachfrage nach dieser Art von Software gibt. Und auch, dass es ein großes Interesse von Unternehmen gibt, die noch keinen Roboter haben oder nicht wissen, wie sie ihren Roboter in ein 3D-Druckgerät umwandeln können".

Van der Velden erkannte darin eine großartige Gelegenheit, eine komplett ausgestattete, schlüsselfertige Lösung anzubieten, und brachte das M1 Metal AM-System (M1) auf den Markt. Die M1 umfasst eine 8-achsige ABB-Roboteranlage für WAAM, die Schweißmaschine, die MetalXL-Software und das MX3D-Steuerungssystem.

"In Rekordzeit haben wir unser reguläres System auf das M1-System umgestellt, das wir jetzt anbieten."

In den ersten Jahren von MX3D bestand die größte Herausforderung darin, zu beweisen, dass das gedruckte Material auch das von der Industrie geforderte Sicherheits- und Qualitätsniveau erreichen kann. Nach etwa 4 Jahren war der Nachweis erbracht, und die Zertifizierung wurde möglich.

"Unternehmen, die mit dem 3D-Druck beginnen wollten, wurden durch Bedenken hinsichtlich der Zuverlässigkeit dieser Technologie zurückgehalten. Durch die Zertifizierung unserer Dienstleistungen und Produkte erreichen wir ein höheres Maß an Zuverlässigkeit.''

  
Die Wahl für LRQA als Zertifizierer lag für MX3D nahe:

• die Erfahrung in WAAM,
• die Rolle, die LRQA über die Lloyd's Register Foundation bei der ersten 3D-gedruckten Brücke der Welt eingenommen hat,
• das Engagement in den Branchen, in denen sowohl LRQA als auch MX3D tätig sind.

Van der Velden erklärt weiter: "Es war ein Wachstumsprozess für unser Unternehmen. Wir mussten feststellen, dass wir zwar alle unsere Prozesse in Ordnung hatten, sie aber wirklich konsolidieren mussten. Und wir brauchten auch eine externe Partei, um sie zu bewerten".

LRQA und MX3D mussten gemeinsam herausfinden, ob Normen, die bereits für ähnliche Produktionsverfahren verwendet wurden, auch in diesem Fall verwendet werden können – oder ob eventuell Anpassungen erforderlich sind. Wir hatten eine sehr gute Möglichkeit, diesen Prozess durchzuführen. Der erste Schritt zum Zertifizierungsprozess war ein von LRQA angebotener Workshop. Die verschiedenen Themen, die während des Workshops behandelt wurden, waren:

• Welche Zertifizierungen existieren bereits?
• Welcher Rahmen ist auf MX3D anwendbar?
• Was ist momentan machbar?
• Welche Ziele hat MX3D für die Zukunft?

"Der Workshop hat uns wirklich geholfen zu verstehen, was möglich war und was noch getan werden musste. Außerdem konnten wir so besser verstehen, was die Zertifizierung dieser Technologie bedeutet. Drei Monate später waren wir bereit, den Zertifizierungsprozess zu beginnen", sagt van der Velden.

"Unser M1-System ist inzwischen von LRQA zertifiziert worden. Jedes Unternehmen, das eins unserer M1-Systeme erwirbt, muss sich mit seinen spezifischen internen Prozessen auseinandersetzen. Wir können die M1 nicht einfach von einem Unternehmen auf ein anderes übertragen, aber wir können eine zusätzliche Zertifizierungsdienstleistung zusammen mit LRQA anbieten. Eine solche Kooperation bietet viele Vorteile für Unternehmen, die das Wire-Arc Additive Manufacturing-Verfahren anwenden wollen. LRQA ist von Anfang an mit dem M1-System vertraut, so dass der Zertifizierungsprozess schneller abläuft, wenn wir ein M1-System bei anderen Unternehmen platzieren.'' Mit der Zertifizierung der Prozesse setzt MX3D ein Zeichen für seine Kunden.

"Viele Unternehmen sehen die Möglichkeiten, mit dem 3D-Druck intern zu beginnen.  Wenn sie dies wirtschaftlich rentabel machen wollen, müssen gewisse Prozesse sichergestellt sein. Die Zertifizierung ist daher ein wesentlicher nächster Schritt. Jetzt, da wir als MX3D zertifiziert sind, sehen unsere potenziellen Kunden, dass der Zertifizierungsprozess durchaus machbar ist. Dadurch wird die Schwelle für den Einstieg in Wire-Arc Additive Manufacturing erheblich gesenkt".

"Letztendlich möchten wir, dass jedes gedruckte Teil vorzertifiziert wird, ohne dass eine teure Wiederholung von zerstörenden Tests erforderlich ist. Mit den richtigen Überwachungssystemen und Sensoren kann dies erreicht werden. Jetzt wird der Druck mit Hilfe von Sensoren überprüft, und wenn etwas nicht 100%ig stimmt, kann es sofort korrigiert werden. Solche 'on-the-fly' Anpassungen sind eine Herausforderung im bestehenden Qualifikationssystem. Die Frage ist, wie man sie verbessern kann. Dieses Problem wird mit der Einführung der künstlichen Intelligenz noch komplexer werden. Gemeinsam mit LRQA untersuchen wir nun, wo die Grenzen der Qualitätssicherung liegen und wie wir sie in Zukunft verringern können. Darauf bauen wir unsere Technologie auf.

Gemeinsam wollen wir nachhaltige Lösungen anbieten, die nicht nur in den nächsten Jahren, sondern auch in den nächsten 10 Jahren funktionieren."

Hören Sie von Gijs van der Velden, CEO von MX3D, wie er die Zusammenarbeit mit LRQA erlebt hat. Sehen Sie sich das Video an!