Bilateraal onderzoek
Neem een voorsprong op je concurrenten dankzij een bilaterale samenwerking met imec.
Coöperatieve R&D samenwerking
Beperk je risico’s en verlaag je kosten door samen met andere bedrijven precompetitief onderzoek te voeren.
Voorbeelden
Verken de manieren waarop imec de toekomst verandert.
imec.istart
Wil je een versnelling hoger schakelen met je techstart-up? Klop dan aan bij imec.istart.
imec.xpand
Wil je met nanotechnologie de markt op? Imec.xpand ondersteunt je van begin tot eind.
Spin-offs
Verken hier de lijst van spin-offbedrijven van de Vlaamse innovatiehub voor nano-elektronica en digitale technologie.

Additive metal manufacturing is een groeiende Industrie 4.0-technologie die opportuniteiten biedt in vele industriële domeinen. Door een aantal productiviteits- en kwaliteitsbeperkingen raakt de technologie nog niet in een stroomversnelling. Het VIL-project wil de printkwaliteit verbeteren, afval verminderen en de kosten van additive metal manufacturing verlagen. Door een vernieuwend ‘in-situ melt pool monitoring systeem’ te ontwikkelen, wil het project snel en accuraat big data genereren. Met behulp van Artificiële Intelligentie (AI) zal deze data ontgonnen worden om de melt pool, het product en het printproces in realtime te controleren.

Een industriële techniek met groot potentieel – en enkele valkuilen
Additive metal manufacturingtechnologie kan een motor zijn voor Industrie 4.0 in diverse sectoren: van luchtvaart en energie tot automotive en medisch materiaal. Powder bed 3D printers smelten metaal door middel van krachtige lasers, die lichte en complexe voorwerpen, onderdelen en gereedschappen creëren met minder materiaal. 

De productiviteit van deze productiemethode en de specifieke kwaliteitslimieten van additive metal manufacturing blijven evenwel uitdagingen in de concurrentie met metaalbewerkingstechnieken. De voornaamste kwaliteitslimieten worden veroorzaakt door buitensporige pororisteit en metaalspatten en -barsten. De productiviteit wordt beperkt door een gebrek aan realtime controleloops om schroot te voorkomen, en door de tijd die nodig is om printparameters in te stellen om varianten of nieuw materiaal te printen. 

Visuele eigenschappen aan productdefecten koppelen

Deze kwaliteitsuitdagingen vereisen een snel visueel systeem dat geïntegreerd is in het additive manufacturingproces. Het moet in staat zijn om de dynamiek van de melt pool en zijn omgeving nauwkeuring te meten. Daarenboven zijn voorspellingsmodellen nodig om: 

  • tijdens de productie de correlatie te maken tussen visuele eigenschappen van het product en visuele defecten in het eindproduct;
  • een adaptieve leerstrategie mogelijk te maken om kwaliteitsmonitoring en -controle te verbeteren. 

Een controlesysteem dat het printproces zelfoptimaliseert

Het VIL-consortium bestaat uit 3D-printbedrijven, systeemintegratoren en experten in systeemcontrole, beeld- en videoverwerking, printmodellering en X-raygebaseerde industriële kwaliteitsinspectie. Ze zullen een ‘vision-in-the-loop’-systeem ontwikkelen dat het additive manufacturingproces in realtime kan monitoren en controleren. Het systeem bevat o.a.: 

  • beeldvorming van hoge snelheid en resolutie om de melt pool en zijn omgeving te monitoren en defecten te detecteren; 
  • een GPU acceleratieplatform dat een videostream met hoge datasnelheid ondersteunt;
  • algoritmen die visuele eigenschappen analyseren in moeilijke omstandigheden, en voorspellingsmodellen die deze eigenschappen aan defecten in het product koppelen;
  • controlealgoritmen gebaseerd op voorspellingsmodellen en simulaties, die het printproces optimaliseren. 

Hogere productiviteit, minder afval, hogere nauwkeurigheid

De oplossing ontwikkeld door VIL zal niet enkel het afval verminderen bij additive manufacturing en de productietijd verkorten, maar ook de nauwkeurigheid van geprinte producten verbeteren. Daarnaast zal de oplossing de eindgebruiker toelaten om de productkwaliteit te automatiseren en te verbeteren, en waardevolle inzichten te verkrijgen dankzij procescontrole.

“Het Vision-in-the-Loop project zal de printkwaliteit verbeteren, het afval verminderen en de kost van additive metal manufacturing verlagen door AI te gebruiken om de melt pool, het product en het printproces in realtime te monitoren en te controleren.” 

VIL

High speed image processing for realtime control of 3D printers.

 

VIL is een imec.icon onderzoeksproject gefinancierd door imec en Agentschap innoveren & ondernemen.

 

Het werd opgericht op 01.04.2020 en het project loopt tot 30.03.2022

Projectinformatie

Industrie

  • AdditiveLab
  • Dekimo Products
  • Esma NV
  • Materialise
  • Flanders Make

Onderzoek

  • Flanders Make - MaPS - KU Leuven
  • imec - IPI - Ugent
  • imec - Vision Lab - UA

Contact

  • Project lead: Tom Craeghs
  • Research lead: Wilfried Philips
  • Proposal Manager: Wilfried Philips
  • Innovation manager: Annelies Vandamme

 

This website uses cookies for analytics purposes only without any commercial intent. Find out more here. Our privacy statement can be found here. Some content (videos, iframes, forms,...) on this website will only appear when you have accepted the cookies.