PROJECTBESCHRIJVING - INNOVATIEDOEL

Algemeen doel

Het algemeen doel van ViL is het verbeteren van het concurrentievermogen van Additive Manufacturing (AM) door geslotenluscontrole op basis van visuele analyse van de smeltzone en haar omgeving. Deze meer performante regeling verbetert de kwaliteit van de gemaakt producten, verhoogt de productiviteit vermindert energieverspilling en afval. Het ViL-systeem biedt de volgende functionaliteit:

·        Analyse van de dynamiek van het smeltproces in de smeltzone;

·        Detectie van abnormaal gedrag rond de smeltzone, van het stollingsproces en van alle zones ven het product in wording;

·        Controlelus voor het optimaliseren van productkwaliteit en verminderen van afval.

 

Concrete doelen en criteria

ViL zal de kwaliteit en productiviteit verhogen en op die manier de belangrijkste nadelen (lagere kwaliteit, meer afval, hogere kost) van AM t.o.v. andere metaalproductieprocessen verminderen. De concrete onderzoeksdoelen zijn:

·        Een (octrooieerbaar) machineonafhankelijk off-axis monitoringsysteem met mogelijkheden van zowel lokale (smeltzoneniveau) als globale monitoring met de vereiste resolutie: 20 kHz temporeel en beter dan 100ìm spatiaal.

·        Verbeterde X-ray polychromatische discrete reconstructie, met tot 90% minder beam hardening artefacten, en nauwkeuriger en betere identificatie van poriën en scheuren.

·        Regio van belang röntgentomografie met behulp van voorkennis (bijvoorbeeld van optische gegevens) voor snellere en meer kosteneffectieve inspectie.

·        Nauwkeurige 3D-reconstructie en matchingtechnieken om 3D optische en X-ray beelden te aligneren met een nauwkeurigheid beter dan de laagdikte van een 3D-onderdeel (~ 30ìm).

·        Innovatieve voorspellende modellen van AM-defecten op basis van visie en om optische kenmerken te correleren met fysieke defecten. Vertaling van gedetecteerde poriën 100ìm en spatverdeling rond smeltzone in kwaliteitskenmerken van het afgedrukte onderdeel.

·        Innovatieve simulatie van printprocessen om printkwaliteit te voorspellen als functie van printparameters en huidige status.

·        Innovatieve besturingsstrategieën en snelle algoritmen ( 2 kHz) om de voorspellende modellen om te zetten in besturingsacties voor verbeterde productkwaliteit.

 

Verwachte impact

De business case van Materialise is:

·        zonder ViL ligt de focus van hun product "Materialise Inspector" op het monitoren van AM voor kunststoffen, met ViL ook een serieuze marktpositie op inspectie van metalen

·        het vergroten van het marktaandeel van het "Materialise Control Platform" (MCP)

Dit project biedt Esma drie voordelen:

·        de kwaliteit van de geprinte onderdelen wordt gekwantificeerd en verbeterd,

·        een productierun kan vroeger worden gestopt wanneer blijkt dat het resultaat niet goed zal zijn (vermijdt verliezen en schroot)

·        Voor een nieuw materiaal of product kunnen de juiste instellingen (een paar honderd parameters) sneller gevonden worden (tijdwinst en productiviteit).

Voor Dekimo:

·        het ViL-platform en de hardware proof-of-concept worden nadien ontwikkeld en geïndustrialiseerd tot een cameramodule met geïntegreerde verwerkingseenheid. Dit maakt meer toepassingen tegen een betaalbare prijs mogelijk.

·        Dekimo zal met de gerealiseerde IP nieuwe markten aanboren en de opgedane marktervaring gebruiken voor een juiste prijszetting.

Voor AdditiveLab:

·        Dankzij Vil zal AdditiveLab haar huidige simulatie-oplossingaanbod uitbreiden naar in-proces simulaties, waardoor het bedrijf zal groeien van een pre-process enige simulatieprovider. Marktrends bevestigen de nood daaraan. Het lopende simulatieonderzoek in dit project zal worden verfijnd en in licentie gegeven aan bestaande en nieuwe gebruikers.

·        ViL faciliteert verder onderzoek in dit domein uit te voeren voor AdditiveLab dat op zijn beurt zijn simulatieproducten, AdditiveLab LITE en AdditiveLab RESEARCH zal verbeteren.