SLM produced article
Velen hebben het al voorspeld: het 3D-printen ontketent een economische revolutie. Enerzijds gaat het om de grote logistieke voordelen van deze productietechnologie. Zo kunnen 3D-printers onderdelen ter plaatse vervaardigen, wat duur en onduurzaam transport hiervan overbodig maakt. Anderzijds biedt de innovatieve printtechnologie ook aanzienlijke intrinsieke voordelen boven traditionele ontwerp- en productiemethodes. Zo zijn producten te printen met een complexe inwendige structuur, die met reguliere bewerkingen zoals frezen en draaien niet te produceren zijn.Met de komst van een ultramoderne Selective Laser Melting machine, een 3D-metaalprinter, bevindt het Nationaal Lucht- en Ruimtevaartlaboratorium (NLR) zich in één klap in de technologische voorhoede op dit veelbelovende hoogwaardig technologische terrein. Hierdoor kan de Nederlandse industrie laagdrempelig kennis maken en ervaring opdoen met 3D-metaalprinten, in combinatie met de andere hoogwaardige faciliteiten en kennis van het NLR.
De 3D-metaalprinter, ontwikkeld door het Duitse SLM Solutions, maakt gebruik van twee lasers van variabele sterkte, één van 400 Watt en de ander van 1kW, die metaalpoeders van diverse samenstelling kunnen smelten, variërend van “gewoon” staal, aluminium tot titanium, cobalt-chroom en nikkellegeringen. Dit zogenoemde Additive Manufacturing bouwt producten laagsgewijs op, op basis van een 3D-ontwerp.
Het populair aansprekende voorbeeld van de mogelijkheden van de SLM-printer is het aanbrengen van een wenteltrap in de torens van een schaakspel. Maar binnen de luchtvaartindustrie zijn eindeloos veel echt praktische toepassingen denkbaar. Zo kan het printproces complexe brandstofleidingen of gewichtsbesparende holtes aanbrengen in metalen motoronderdelen van vliegtuigen of raketten, in kritische hydraulische hardware of in dragende rompstructuren.
De toepassingen zijn bovendien allesbehalve beperkt tot de luchtvaartsector, er is ook grootschalige en creatieve potentie binnen de “automotive” en aanverwante industrieën. Ook wordt, binnen de medische wereld, gedacht aan organisch vormgegeven prothesedelen, implantaten en allerhande botchirurgische applicaties. Niemand twijfelt eraan dat de diversiteit en reikwijdte van de toepassingen van deze technologie indrukwekkend zal zijn.
Het printproces van deze machine is allerminst vertrouwd terrein, ook niet voor SLM Solutions. Dat heeft ondermeer te maken met de relatieve onbekendheid van de fysische eigenschappen van de gebruikte materialen. Summier uitgelegd: de effecten van de laser op het gesmolten metaalpoeder van een bepaalde legering zijn goeddeels onbekend. Dat hiaat moet ingekleurd. Het optreden van krimpscheurtjes of andere bijverschijnselen kan namelijk funest zijn bij uiteindelijke toepassing, zeker binnen de luchtvaartindustrie. Het NLR heeft uitgerekend in het veld van dergelijk nauwlettend materiaalonderzoek een reputatie te verliezen: al decennia worden legeringen ontwikkeld en statisch en dynamisch getest op elasticiteit, hardheid en betrouwbaarheid en dergelijke.
De nieuwe SLM-faciliteit geeft het NLR de mogelijkheid om zowel fundamentele kennis over de betreffende technologie op te bouwen als toekomstige toepassingen te ontwikkelen. En juist door de diversiteit van al de toepassingsmogelijkheden kan het NLR ook onderzoekswerk en hulp bij het opstarten van de productie aanbieden aan bedrijven, zowel binnen als buiten de traditionele luchtvaartmarkt.
Bezoek ook onze 3D Metaal Printen capabilitypagina.
