Titel Promotor Affiliaties "Korte inhoud" "3D printen via (standaard) lasrobot: Wire and Arc Additive Manufacturing" "Fleur Maas" "Belgisch Instituut voor Lastechniek vzw" "Wire and Arc Additive Manufacturing (afkorting: WAAM) is een vorm van 3D opbouw voor metalen onderdelen. Deze techniek maakt gebruik van een (standaard) lasrobot met lasdraad.  Deze lasrobots kunnen 1 of meerdere kilo's materiaal per uur lassen wat toelaat om grotere stukken (tot ongeveer 2x2m) kostenefficiënter én sneller te gaan produceren dan met andere additive manufacturing technieken (meestal op basis van poeder). In buitenlandse onderzoekscentra zijn al heel wat interessante resultaten geboekt met deze technologie. Bijvoorbeeld in het printen van reserveonderdelen voor offshore, maritieme toepassingen, ruimte- en luchtvaart, prototypes, herstellingen, alternatief voor gietstukken ...Het is onze betrachting, door een praktijkgericht onderzoek, deze kennis ook in Vlaanderen op te bouwen. Dit doen we door de competenties van het Belgisch Instituut voor Lastechniek (BIL) te koppelen aan de kennis rond metaal 3D printen bij VIVES Hogeschool, en de onderzoeksgroep lastechniek aan de KU Leuven.Doel van het projectAdditive Manufacturing vormt een essentiële schakel binnen Industrie 4.0. Vlaanderen is één van de koplopers op het gebied van Metal Additive Manufacturing, ofwel het 3D-printen van metalen onderdelen. Een kansrijke technologie die in Vlaanderen echter sterk onderbelicht is, is Wire and Arc Additive Manufacturing (WAAM). Met deze techniek kunnen metalen onderdelen met behulp van een standaard lasrobot worden opgebouwd uit lasdraad. In de ons omringende landen hebben onderzoekscentra al veel interessante resultaten geboekt met deze techniek.WAAM kan, net als andere 3D-printtechnieken, worden ingezet voor het produceren van unieke stukken, kleine series of prototypes. Onderdelen met een complexe (interne) geometrie of producten die uit meerdere materialen bestaan, kunnen door middel van 3D-printen efficiënter vervaardigd worden dan met conventionele processen. WAAM maakt gebruik van standaard lasrobots. Een lasrobot kan meerdere kilo’s materiaal per uur lassen, waardoor grotere onderdelen kostenefficiënter en sneller geproduceerd kunnen worden dan met andere 3D-printtechnieken (meestal op basis van poeder). Bijkomend voordeel is dat bedrijven hun bestaande investering in een lasrobot beter kunnen laten renderen, doordat de robot ingezet kan worden voor 3D-printwerk op momenten dat hij anders stil zou staan (‘s nachts, weekends).De algemene doelstelling van dit praktijkgericht onderzoeksproject is om bedrijven bekend te maken met de WAAM-technologie en hen de tools te geven om de mogelijkheden van WAAM zelf te benutten.Concrete doelen:Onderzoek naar de mogelijkheden om een willekeurige lasrobot om te bouwen tot een WAAM 3D-printrobot. KPI’s: Het organiseren van 3 workshops of bedrijfsbezoeken rond WAAM-printen en het ombouwen van minimaal 2 bestaande lasrobots voor WAAM.De deelnemende bedrijven aan de hand van concrete cases een diepgaand inzicht geven in de mogelijkheden en beperkingen van WAAM en hen de kennis aanreiken om er zelf mee aan de slag te gaan. KPI: Het uitwerken van 3 concrete cases.Het opzetten van een opleiding voor operatoren en/of het integreren van de opleiding in bestaande opleidingen. KPI’s: Het uitwerken van 1 opleiding rond 3D WAAM-printen en het opzetten van een praktisch handboek voor (product)ontwerpers.Projectomschrijving:Aan de hand van een aantal concrete cases zullen we deelnemende bedrijven inzicht verschaffen over de mogelijkheden van deze technologie en hen de kennis aanreiken om er zelf mee aan de slag te gaan. Doordat WAAM  gebruik maakt van standaard lasrobots (bijv halfautomaat), kan dit proces een mogelijkheid bieden om bestaande investeringen in lasrobots beter te laten renderen. De overcapaciteit die nu in vele bedrijven bestaat, kan verder worden benut door op momenten dat de robots anders stilstaan (vb nacht/ weekend) deze aan te wenden voor 3D laswerk.Door deelname aan het collectieve project krijgt u inzicht in de  randvoorwaarden, technische en financiële aspecten van deze techniek.Voor welke bedrijven?Leveranciers/ fabrikanten van lasrobots en systeemintegratorenSoftware ontwikkelaars (CAD/CAM, prijsberekening, ...)Bedrijven die mogelijkse toepassingen hebben voor de onderdelen geproduceerd met WAAM.Bedrijven die componenten maken waar veel frees- of verspaanwerk aan is en waar WAAM minder nabewerkingen vereistBedrijven die lasrobots inzetten in hun productieproces  en geïnteresseerd zijn naar gebruik van  WAAM op hun machinepark.Ontwerpbureaus die meer willen te weten komen over de mogelijkheden ivm het ontwerpen van WAAM stukken.Er gelden dezelfde drivers als bij andere additief geproduceerde onderdelen:Unieke stukken (customisatie) of kleine seriesComplexere (interne) geometrie - Combinatie van functiesGewichtsbesparingMulti materialenBij interesse, contacteer:Wim Verlinde (BIL): Wim.Verlinde@bil-ibs.bePatrick Vanrymenant (KUL): Patrick.VanRymenant@kuleuven.beTim Claeys (VIVES): tim.claeys@vives.be" "Structurele en oppervlakte-integriteitsbeoordeling van componenten die uit meerdere materialen bestaan, geproduceerd via wire and arc additive manufacturing" "Tegoeh Tjahjowidodo, Abhay Sharma" "Maakprocessen en -Systemen (MaPS), Duurzaam Materialenbeheer (SeMPeR), Structurele Materialen (SCALINT)" "Wire and arc additive manufacturing (WAAM) onderscheidt zich door een hoge productiecapaciteit en fabricageflexibiliteit voor additive manufacturing van grote componenten. Er is veel vraag naar as-built en machinaal vervaardigde componenten van meerdere materialen. Multi-materiaal additive manufacturing is altijd een uitdaging vanwege structurele en oppervlakte-integriteitsbeperkingen en de moeilijkheid van machinale bewerking. Bijgevolg is het absoluut noodzakelijk om de resultaten van de structurele en oppervlakte-integriteit van WAAM-componenten te interpreteren zoals gebouwd en bewerkt om het volledige potentieel van WAAM-technologie te realiseren en hooggekwalificeerde componenten te produceren. Het project heeft tot doel de beperkingen van de huidige stand van de techniek te overwinnen door de structurele en oppervlakte-integriteit van as-built en machinaal bewerkte WAAM-componenten te verbeteren. De studie zal experimenteel werk omvatten, gevolgd door mechanische en microstructurele karakterisering om de proces-structuur-eigenschapcorrelatie voor componenten met meerdere materialen te analyseren, met een focus op materiaalparen die worden gebruikt in de luchtvaartindustrie." "Wire arc additive manufactured (WAAM) stalen componenten voor structurele toepassingen." "Raf Dewil" "Chemische en Biochemische Reactortechnologie en Veiligheid (CREaS)" "Het realiseren van gewichtsbesparing is een belangrijk aspect voor constructies en offshore installaties om het materiaalgebruik, de kosten gerelateerd aan fabricatie, transport en montage, alsook de impact op het milieu te beperken. Vandaag eisen kritische structurele stalen componenten een geavanceerd ontwerp dat leidt naar vormoptimalisatie binnen de economische en structurele grenzen. De meeste componenten bestaan uit complexe vormen, waardoor additive manufacturing een cruciaal productieproces is. Door wire-arc additive manufacturing (WAAM) met hoge afzettingssnelheden te gebruiken, kunnen complexe geometrieën snel worden geproduceerd met een extreem hoge efficiëntie van materiaalgebruik. Daarom wint het gebruik van zeer efficiënte structuren met een geoptimaliseerd materiaalgebruik aan populariteit. Maar het productieproces leidt tot substantieel verschillende macro-mechanische en microstructurele eigenschappen die de vermoeiingsweerstand en de weerstand tegen corrosie verlagen. Desondanks is het effect van het vermoeiingsgedrag, de corrosieweerstand en hun gecombineerd effect op stalen componenten geproduceerd met WAAM tot nu toe nauwelijks onderzocht. Daarom zal in dit onderzoek een grondige experimentele en theoretische studie worden uitgevoerd op de onbekende kenmerken van structurele componenten geproduceerd door gerobotiseerde WAAM en onderhevig aan (i) vermoeiingsproblemen van cyclische belastingen; (ii) lokale aantasting door corrosie, (iii) gecombineerd effect." "Fatigue lifetime estimation of Wire Arc Additive Manufactured (WAAM) component using full process chaining simulation" "Reza Talemi" "Structurele Materialen (SCALINT)" "This research focuses on understanding and estimating the effects of residual stresses induced by Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) technique and subsequent corrective machining process on fatigue/fretting fatigue lifetime. To do so, a finite element toolkit will be developed to chain together several manufacturing processes to achieve a final finished product, following the fatigue/fretting fatigue lifetime estimation of the final product. To do so, the developed finite element code chains together the following processes (i) construction of a piece by WAAM, (ii) stress-relief heat treatment, (iii) corrective machining to obtain the finished piece with the desired dimensions, surface quality, low residual stresses and (iv) estimating fatigue/fretting fatigue lifetime of the final product. The developed numerical toolkit will be used to perform parametric study and find the best processing parameters which lead to improvement of components subjected to fatigue/fretting fatigue loading conditions. The proposed full process chaining simulation allows the designers to improve the design of final product by modifying the process parameters." "Sensorfusie en adaptief leren voor optimalisatie en controle van Wire-Arc Additive Manufacturing - met toepassingen op functioneel gesorteerde materialmen" "Tegoeh Tjahjowidodo" "Duurzaam Materialenbeheer (SeMPeR), Maakprocessen en -Systemen (MaPS)" "Een niche-onderzoekstrend in geavanceerde materialen is de creatie van materialen die niet-isotroop zijn of worden gesorteerd in enkele of meerdere richtingen van een component, waarnaar wordt verwezen als functioneel gesorteerde materialen (FGM). Directionele materiaaleigenschappen komen in de natuur in verschillende vormen voor en dit kan worden gebruikt in technische toepassingen waar een gradatie in thermische, mechanische of tribologische eigenschappen vereist is. FGM's kunnen worden gemaakt met Wire-Arc Additive Manufacturing (WAAM). WAAM is een additieve fabricagemethode (AM) waarbij de warmte die door een boog wordt gecreëerd, wordt gebruikt om materiaal (meestal van metaal) af te zetten en op te bouwen. Twin-WAAM (TWAM) verbetert het oorspronkelijke WAAM-proces door twee draadaanvoerunits te gebruiken. Door de voedingssnelheden van deze draden onafhankelijk te variëren, kunnen we FGM's strategisch in een of meer richtingen produceren. De productie van FGM's met behulp van TWAM is nieuw, maar toch een complexe uitdaging. Het proces moet worden geoptimaliseerd en vereist dus een robuust monitoringsysteem. WAAM heeft een schaarse literatuur over monitoring, maar monitoringstrategieën voor andere vergelijkbare processen, zoals Direct Energy Deposition (DED) en Arc Welding, kunnen worden geraadpleegd vanwege hun gelijkenis met WAAM [1]. De typische sensoren die in de literatuur worden gebruikt, zijn vision, akoestische, spectrale en thermische detectie. Visuele en spectrale sensoren en op video gebaseerde thermische sensoren genereren videofeeds, terwijl akoestische sensorsignalen hoge bemonsteringsfrequenties vereisen om frequenties in het MHz-bereik te detecteren. De verscheidenheid, snelheid en het volume van deze sensorsignalen zullen kostbaar zijn wanneer ze worden geïmplementeerd in een online in-situ controlesysteem en moeten worden beheerd. Een mogelijke benadering is door een weergave op laag niveau van de procestoestand te gebruiken die wordt bereikt door gebruik te maken van Deep Convolutional Neural Networks (DCNN) [2]. Met een correct ontwerp en correcte implementatie kunnen goed opgeleide DCNN's de low-level proceskenmerken detecteren, defecten voorspellen en de proceskwaliteit bewaken. De natuurlijke voortzetting is dan om deze bewaakte signalen te gebruiken om het proces te beheersen, door corrigerende maatregelen te creëren die de defecten kunnen verminderen of elimineren. Er bestaan klassieke besturingsalgoritmen zoals PID- of fuzzy-controllers, maar machine learning - versterkend leren, kan mogelijk de huidige besturingssystemen verbeteren. Het WAAM-proces is zo dynamisch dat de opbouwlaag de signalen aanzienlijk kan beïnvloeden. Complexe onderdelen maken het proces ook moeilijk te voorspellen. Een typische controller kan mogelijk geometrie en microstructuurdetails behouden die worden gegeven wanneer ze zijn ontworpen voor eenvoudige componenten, hoewel deze controllerontwerpen zich mogelijk niet kunnen aanpassen aan complexere geometrieën. Reinforcement learning kan worden gebruikt om zich aan te passen aan onverwachte veranderingen door te leren van ervaring en de prestaties van de controller te verbeteren door middel van actieve observatie en interactie met het proces [3]. Dit doctoraatsproject beoogt het volgende: 1. Bekijk de bestaande detectiemethoden voor WAAM of vergelijkbare processen, bijv. Direct Energy Deposition (DED), Fused deposition method (FDM), booglassen, enz. in de context van FGM's 2. Een onderzoek naar de mogelijke kenmerken die tijdens het WAAM-proces worden gegenereerd; selecteer de sensoren die deze functies kunnen meten naar beneden; ontwerp en implementatie van een monitoringstrategie 3. Gegevensverzameling, analyse en interpretatie; ML-modellen ontwikkelen om defecten en de uiteindelijke materiaalsamenstelling van het WAAM-proces te voorspellen 4. Demonstratie van in-situ monitoring met behulp van de ontwikkelde modellen en validatie van deze modellen met actuele componenten 5. Ontwikkeling van een controlesysteem (gebruikmakend van ML / RL-methoden) en vergelijking met benchmarkcontrolemethoden [1] C. Xia et al., “A review on wire arc additive manufacturing: Monitoring, control and a framework of automated system,” Journal of Manufacturing Systems, vol. 57. Elsevier B.V., pp. 31–45, Oct. 01, 2020, doi: 10.1016/j.jmsy.2020.08.008. [2] J. Günther, P. M. Pilarski, G. Helfrich, H. Shen, and K. Diepold, “Intelligent laser welding through representation, prediction, and control learning: An architecture with deep neural networks and reinforcement learning,” Mechatronics, vol. 34, pp. 1–11, Mar. 2016, doi: 10.1016/j.mechatronics.2015.09.004. [3] R. S. Sutton and A. G. Barto, Reinforcement learning: An introduction. 2018." "Fundamentele studie naar de volgende generatie van multi-materiaal additief vervaardigen met Wire-Arc Additive Manufacturing" "Patrick Van Rymenant, Abhay Sharma" "Maakprocessen en -Systemen (MaPS), Duurzaam Materialenbeheer (SeMPeR), Univerza v Ljubljani" "Twee decennia nadat het is ontworpen als een fabricageproces, is het tijd voor wire- arc additive manufacturing (WAAM) om verder te gaan dan alleen een bijna netvormige afdruk van 'een geometrie'. Voornemens om de problemen van fundamenteel wetenschappelijk belang met betrekking tot de functionele multi-materiaal WAAM product te verhelpen en met controleerbare eigenschappen, het project voorziet verstrekkende gevolgen - waardoor het midden en kleinbedrijf om metalen producten af te drukken met in-house ontworpen materialen. Het project is ontworpen om onopgeloste problemen op het typische gegolfde oppervlak van WAAM componenten op te lossen in combinatie met metallurgische problemen met betrekking tot toepassingen met meerdere materialen. De aanpak van de relevante onderzoeksvragen over multimateriaal WAAM procesontwerp, sensorselectie, controle algoritme gelijktijdig optreden materiaal - specifieke meervoudige terugkoppellussen en materialen aangedreven adaptieve nabewerking wordt gebundeld in vier opdrachten en tien mijlpalen. De fundamentele inzichten verkregen door de voorgaande conclusie in de laatste mijlpaal drukken de werkelijke component en die geoptimaliseerd zijn voor hun eigenschappen en ons e kritische grondstoffen. De aandacht gegeven aan het onderzoeksteam omlijsten met complementaire en aanvullende attributen in experimentele, numerieke en computationele onderzoek en biedt een begrijpelijkheid verwacht from een zeer concurrerende voorstel. Naast de antwoorden op de onderzoeksvragen is ontworpen voor het project, de uitkomst is van het project zal een groot potentieel om de weg vrij te maken voor on-demand in-situ legeren voor de toepassingen zoals hoge entropie biocompatibele legeringen. De routekaart om de grenzen te verleggen voorbij het nieuwste van het nieuwste en om de maatschappelijke betrokkenheid te dienen zal de basis vormen van het toekomstige consortium van academische en industriële partners voor EU-projecten in clusters zoals Digital, Industry and Space, Energy and Mobility, Society, Health, Culture and Natural Resources." "INSIDE Metal Additive Manufacturing" "Griet Lannoo" "Metals, Sirris, het collectief centrum van de technologische industrie, Belgisch instituut voor lastechniek vzw, CENTRE DE RECHERCHES METALLURGIQUES" "Doelstellingen:Veel bedrijven hebben interesse in 3D-printen maar ervaren moeilijkheden bij het identificeren van een geschikte case en bij het effectief succesvol (laten) realiseren van het stuk dat aan de gewenste eisen voldoet. Bij het 3D printen van stukken moeten er een groot aantal stappen doorlopen worden en doorheen dat proces ondervinden bedrijven vaak moeilijkheden om de juiste beslissing te kunnen nemen wegens het gebrek aan kennis. Dit project heeft als doelstelling het verhogen van de kennis, met een specifieke focus of Fe-gebaseerde legeringen (316L, 17-PH4, H11, 2209 en S355)  en 3 printtechnologieën : Selective Laser Melting (SLM), Laser Metal Deposition (LMD), en Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM). Naast het ontwikkelen van nieuwe kennis bij de deelnemende kennisinstellingen, ligt de focus van het project op het in een behapbare vorm beschikbaar maken van deze kennis voor de industrie, zodat de introductie van 3D printen met Staal in België versneld kan worden. Samenvatting:In een eerste fase van het project werden een aantal staalsoorten geselecteerd waarmee het verdere traject (onderzoek en demonstratoren) doorlopen zou worden. Deze staalsoorten werden in nauw overleg met de industriële adviesraad gekozen. In het verdere traject lag de focus op een aantal probleemstellingen:Keuze van de geschikte technologieWelke materiaal ervoor te gebruiken Wat is belangrijk voor de kwaliteit van de poeders en hoe kan deze bewaakt wordenWat is de relatie tussen de printparameters en de materiaal eigenschappen, en komt men tot een juiste keuze van printparameters.Is er een warmtebehandeling nodig of niet, en wat doet deze met de materiaal eigenschappenIs er een oppervlakte behandeling nog of niet, zo ja welke, en welk resultaat kan hiermee bereikt wordenAan de hand van toegepast onderzoek op het niveau van proefmonsters en 3 industrieel relevante demonstratoren (gekozen in samenspraak met de industriële adviesraad) hebben we antwoorden geformuleerd op de eerste belangrijke vragen die de bedrijven zich stellen. Gezien de complexiteit van de materie en het feit dat elke case volgens zijn specificiteit moet benaderd worden, kan het project niet alle antwoorden bieden maar zal verder overleg met een expert ter zake nodig zijn. Het is de betrachting geweest van het project om bedrijven een eerste proces/denk oefening te laten doorlopen om potentiële cases te identificeren, en een eerste houvast aan te reiken bij het vinden van antwoorden op de meest voorkomende vragen. Om finaal te komen tot een succesvolle implementatie van 3D printen zal het altijd noodzakelijk blijven intern kennis op te bouwen, waarvoor het nodig is een verantwoordelijke aan te stellen, of verder begeleid te worden door een externe expert.  Resultaten:De bekomen projectresultaten werden samengevat in een overzichtelijk synthese document ‘white-paper’ die gratis te downloaden is vanop de project webpagina.  De white-paper is gestructureerd rond een aantal belangrijke vragen die de bedrijven zich (moeten) stellen bij het zoeken naar de gepaste case, technologie, materiaal, print parameters en nabehandeling. Op basis van de onderzoeksresultaten in het project en de realisatie van de demonstratoren worden antwoorden geformuleerd, toegelicht en geïllustreerd. Meer gedetailleerde informatie is telkens beschikbaar in afzonderlijke rapporten of presentaties.Verschillende acties werden opgezet om de resultaten tot bij de doelgroep te brengen. Dit door middel van een reeks artikels en publicaties, zowel op de eigen webpagina als via andere kanalen (Flam3D, Metallerie, LinkedIn). Vooral de twee gratis webinars, met diepgaande, technologische kennisoverdracht wisten een divers en geïnteresseerd publiek te bereiken met in totaal zo’n 180 deelnemers." "Geavanceerde verwerking van additief vervaardigde onderdelen (AdProcAd)." "Bert Lauwers" "Maakprocessen en -Systemen (MaPS)" "Het Ad-Proc-Add project beoogt een systematisch en uitgebreid onderzoek van additieve-subtractieve productieketens om tot een gedetailleerd begrip te komen van de wederzijdse invloeden tussen parameters, strategieën en randvoorwaarden. Dit met betrekking tot de materiaal- en werkstukeigenschappen voor additief vervaardigde en nabewerkte werkstukken voor verschillende toepassingen. Projectuitvoerders in Vlaanderen (KU Leuven, Thomas More, BIL en Sirris) focussen zich specifiek op het uitwerken van een productieketen waarin gerobotiseerde WAAM wordt gecombineerd met verspanning (bv. frezen, boren, ruimen etc.)." "Additief-subtractieve fabricage van onderdelen geproduceerd met WAAM" "Patrick Van Rymenant" "Maakprocessen en -Systemen (MaPS)" "Wire and Arc Additive Manufacturing (WAAM) is een AM-techniek waarbij een elektrische boog als warmtebron wordt gebruikt om een metalen lasdraad te smelten en een component laag voor laag op te bouwen. Met WAAM kunnen middelgrote tot grote metalen onderdelen met een matige geometrische complexiteit op een materiaal- en kostenefficiënte manier worden geproduceerd. De WAAM-onderdelen worden echter gekenmerkt door een lage oppervlaktekwaliteit en maatnauwkeurigheid, wat leidt tot de noodzaak van verdere nabewerking met behulp van conventionele subtractieve technieken (zoals frezen, draaien, slijpen, enz.). Om een onderdeel te produceren dat aan de eisen voldoet, moet het hele productieproces in overweging worden genomen, vanaf het ontwerp van het werkstuk voor WAAM tot het uiteindelijke onderdeel. Dit proefschrift richt zich op het onderzoek van de volledige op WAAM gebaseerde‚ Additive-Subtractive Manufacturing’ (ASM) procesketen.Eerst werden een standaard halfautomaat stroombron -Gas Metal Arc Welding (GMAW)- en een standaard industriële lasrobotarm aangepast voor de productie van metalen onderdelen met behulp van WAAM. Hiervoor werd de robotcel geïntegreerd in CAM-software en werden empirische modellen voor voorspelling van de lasnaadgeometrie -afhankelijk van de lasparameters- ontwikkeld voor conventionele GMAW- en CMT-processen. Conventionele GMAW- en CMT-processen werden vergeleken, waaruit bleek dat meerdere factoren de toepasbaarheid en productiviteit van het GMAW-proces bepalen.Vervolgens werd de impact van de Heat Input op de microstructuur en de mechanische eigenschappen -zoals hardheid, treksterkte en Charpy-kerftaaiheid- van massieve WAAM-onderdelen bepaald. De eigenschappen van het WAAM-materiaal werden vergeleken met de eigenschappen van zowel het toevoegmateriaal als van warmgewalst constructiestaal, waaruit bleek dat de 3Si1-draad geschikt is om functionele componenten te produceren -met behulp van WAAM-, die statische en schokbelastingen kunnen opvangen.Ten derde werden de benodigde processen en hun volgorde binnen de ASM-procesketen experimenteel onderzocht. De optimale ASM-procesketen voor hybride WAAM-onderdelen werd bepaald en omvat de voorbereiding van de referentieoppervlakken en 3D-scanning als tussenprocessen. De noodzaak van een warmtebehandeling na het lassen hangt af van de precisie van het onderdeel en de toepassing ervan.Ten vierde werd de hoeveelheid te verwijderen overdikte bepaald. De effectieve breedte van een geprint muurtje werd experimenteel bepaald afhankelijk van de WAAM-procesparameters. Door gebruik te maken van empirische modellen voor de breedte van de lasnaad en de effectieve breedte van het geprinte muurtje, werd een minimale hoeveelheid geschat om het aanvankelijk golvend WAAM-oppervlak te verwijderen. Aanvullende tolerantie werd experimenteel onderzocht voor dunwandige en massieve WAAM-onderdelen, rekening houdend met de impact van thermisch geïnduceerde vervormingen en met de stap voor het verwijderen van het substraat op de dimensionele en geometrische nauwkeurigheid van de componenten. Er werden aanbevelingen gedaan voor de toewijzing van de benodigde overdikte voor de subtractieve nabewerking.Ten vijfde werd de bewerkbaarheid van dunwandige WAAM-componenten onderzocht. De impact van de WAAM-procesparameters op de kenmerken van het geprinte onderdeel (d.w.z. hardheid, afwijking op de vlakheid en totale wanddikte) werd geanalyseerd. Verder werd de impact bepaald van de karakteristieken van het geprinte onderdeel samen met de freesparameters op de uiteindelijke oppervlaktekwaliteit verkregen na nabewerking.Het dynamische gedrag van het WAAM-onderdeel tijdens het frezen, afhankelijk van WAAM- en freesparameters, werd onderzocht. De soorten trillingen die zouden kunnen onstaan als gevolg van specifieke freesparameters, afmetingen en geometrie van het gereedschap en de natuurlijke frequentie werden voorspeld en vergeleken met de verplaatsingssignalen in het tijdsdomein en oppervlakteruwheidsprofielen. Er werd een voorbeeld gegeven van optimalisatie van de snijparameters om trillingen tijdens het frezen van WAAM-onderdelen te voorkomen en de uiteindelijke oppervlaktekwaliteit te verbeteren.Ten slotte werden de verkregen onderzoeksresultaten toegepast om een aantal industriële case study-onderdelen te produceren met behulp van de op WAAM gebaseerde ASM-procesketen. De valorisatieactiviteiten die tijdens dit proefschrift zijn uitgevoerd, zijn beschreven. Nauwe samenwerking met de industriële bedrijven bracht de belangrijkste belemmeringen aan het licht voor de industriële toepassing van de op WAAM gebaseerde ASM-procesketen. De toekomstige valorisatiestrategie is gericht op bilateraal contractonderzoek als de meest veelbelovende strategie voor industriële implementatie van de opgedane kennis en voor toekomstige technologieontwikkeling." "Toepassing van functioneel gesorteerde materialen op extra grote constructies" "Wim Van Paepegem, Leo Kestens" "Vakgroep Materialen, Textiel en Chemische Proceskunde, Vakgroep Elektromechanica, Systeem- en Metaalengineering, GKN (United Kingdom), MAN ENERGY SOLUTIONS SE, GKN AEROSPACE SERVICES LIMITED, Bureau Veritas (France), MAN (Germany), LINCOLN SMITWELD BV, Delft University of Technology, UCOSAN BV, AIR PRODUCTS, Technical University of Denmark, Atomic Energy and Alternative Energies Commission, Voestalpine (Germany), RAMLAB BV, SHAPER'S FRANCE, VALK WELDING BV, Wroclaw University of Science and Technology, Électricité de France (France), POLE EMC2, Gorenje (Slovenia), Materials innovation institute, Naval Group (France), KUZNIA JAWOR SPOLKA AKCYJNA" "Grote technische constructies zoals turbines, bruggen of industriële machines worden nog steeds vervaardigd door traditionele processen zoals smeden, gieten of machinaal bewerken uit massieve blokken. Deze processen laten geen lokale controle van materiaaleigenschappen toe om een ​​specifieke functie te bereiken, zoals anticorrosie of hardheid. Om aan de functionele specificaties te voldoen, moeten ingenieurs binnen een beperkt aantal ontwerpopties werken, met hoge ""uy-to-fly"" -verhoudingen en lange doorlooptijden. In tegenstelling tot andere AM-metaaltechnologie, produceert Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) volledig dichte metalen structuren zonder poreusheid. WAAM is ook onverslaanbaar in termen van productietijden, waardoor het uitermate geschikt is voor groot en functioneel veeleisende technische constructies. In Grade2XL demonstreren we het potentieel van multi-material wire arc additive manufacturing (WAAM) voor grootschalige constructies. De hoge afdruksnelheid van WAAM, gecombineerd met de mogelijkheid om materiaaleigenschappen tot op nanoschaal te regelen, kunnen we sterke en duurzame technische constructies bouwen. Grade2XL levert producten met meerdere materialen van superieure kwaliteit en prestaties, verkort doorlooptijden tot 96% en maakt enorme kostenbesparingen mogelijk voor de maritieme en energie-industrie, evenals voor industriële machines. Deze output zal snel worden uitgerold naar andere sectoren met vergelijkbare prestatie-indicatoren en zal een aantrekkelijke investeringsmogelijkheid worden voor het MKB. Dit project zal de rijvaardigheid van Europa versterken productie-innovatie wereldwijd en bestand tegen de groeiende concurrentie uit Azië."