Overslaan en naar de inhoud gaan

Philips herontwerpt brander voor AM

De productie en het onderhoud van kwartsbranders voor de fabricage van lampen bracht enkele problemen met zich mee. Daarom besloot Philips deze branders opnieuw te ontwerpen, met de hulp van Sirris en haar expertise in additive manufacturing.


Het welbekende, van oorsprong Nederlandse concern Philips produceert onder andere consumentenelektronica en verlichting. Voor de fabricage van kwartsglas voor lampen worden branders ingezet. Deze worden gebruikt om het kwarts te verwarmen. Per machinepositie zijn vier branders aanwezig, om over verschillende posities te verwarmen. Wanneer het kwarts voldoende is opgewarmd wordt het door middel van knijpblokken dicht geknepen, zodat dit gasdicht is.

 

Aanvankelijk werden de branders uit een koperlegering vervaardigd - voor een goede koeling en aangezien men deze kon hardsolderen. Hierbij moesten de gaten dicht gemaakt worden, die ontstonden door het boren van het koelkanaal, wat voor problemen zorgde: het is immers niet makkelijk de boringen waterdicht te maken met hardsolderen. Als men de eerste boring had gesoldeerd en men startte met de tweede dan begon de eerste weer te lekken door de hitte die nodig is voor hardsolderen. Bij het verwarmen van kwarts komen er bovendien veel kwartsdampen vrij; deze slaan neer op de koude plaatsen eigen aan dergelijke gekoelde branders. De branders moesten hierdoor vaak gereinigd worden via zandstralen, wat op zijn beurt weer een oorzaak van lekken was.

Herontwerp met alternatief materiaal

Philips ging op zoek naar een oplossing en overwoog een herontwerp van haar kwartsbranders, met oog op productie via additive manufacturing. Daarom volgden de ontwerpers van Philips de masterclass ‘Design for additive manufacturing’, georganiseerd door de AM-experts van Sirris. Voor het herontwerp werd enkel de bestaande brander aangepakt en niet de hele branderopstelling.

 

Tijdens het re-design werd het koelkanaal zo optimaal mogelijk geplaatst en maakte Philips gebruik van inconel als alternatief materiaal, wat de eigenschap heeft minder kwartsdampen op te nemen. Waar er O-ringen komen, was nabewerking nodig, om zeker te zijn dat de branders hier niet zouden lekken. Vervolgens werden testen uitgevoerd en temperaturen gemeten.

 

De nieuwe branders zijn na twee jaar nog steeds niet aan vervanging toe. Om ze te reinigen moet men niet meer doen dan ze met wat perslucht proper blazen. We kunnen dus spreken van een geslaagd herontwerp!