3D-printen met supersterk staal

6 maart 2019, 00:05
Supersterke stalen onderdelen uit de 3D-printer. Afbeelding: US Army / David McNally.
Supersterke stalen onderdelen uit de 3D-printer. Afbeelding: US Army / David McNally.
In de toekomst zullen we metalen onderdelen gewoon met een 3D-printer kunnen maken. En omdat er zelfs zeer sterke staallegeringen worden gebruikt, zou deze techniek voor een omwenteling kunnen zorgen in magazijnen met reserve-onderdelen en hele productiesectoren.

Vooral voor het leger zou het logistiek heel interessant zijn, om bijna overal en altijd alle willekeurige reserve-onderdelen met behulp van een 3D-printer te kunnen maken. In het Army Research Laboratory van de US Army zijn wetenschappers van mening, dat deze nieuwe technologie alle bestaande werkwijzen op zijn kop zou kunnen zetten. Maar hoewel er de laatste tijd veel vooruitgang is geboekt, is het realiseren van de droom van snel printbare en hoog belastbare vervangende onderdelen nog lang geen realiteit. Toch maken de voordelen deze techniek steeds meer het overwegen waard.

Militaire toepassingen

Want in plaats van hele vrachtwagenladingen heen-en-weer te transporteren tussen verschillende magazijnen en de plaats, waar ze nodig zijn, zouden we dan alleen maar de materialen en een geschikte 3D-printer nodig hebben. Daarmee zouden we bijna alles ter plaatse naar behoefte kunnen fabriceren, wat ook een enorm kostenvoordeel zou bieden. Bij de tests is gebruik gemaakt van de metaallegering AF96 in poedervorm, die oorspronkelijk is ontwikkeld door de U.S. Air Force. Met behulp van Powder Bed Fusion smelt de laser van de 3D-printer het poeder selectief in de gewenste vorm. Dit proces verloopt, net als bij extrusieprinters laag voor laag, door telkens nieuwe poederlagen op te brengen, tot het onderdeel compleet is.
Deze techniek is vooral geschikt voor situaties, waarbij aan het te printen onderdeel niet al te hoge nauwkeurigheidseisen voor de afmetingen gelden. Maar de geprinte onderdelen voelen wel aan alsof ze gemaakt zijn als één stuk gesmeed staal. De belastbaarheid is voor geprinte onderdelen buitengewoon groot.
 
 
Het nieuwe materiaal is ongeveer 50 % sterker dan bij bestaande oplossingen. Helaas is er voor militaire toepassingen nog een grote horde te nemen: de certificering. De onderzoekers zijn er al wel in geslaagd om enkele empellers voor de turbinemotor van een M1 Abrams-tank te printen en konden aantonen, dat die in de praktijk werken. Voor toepassing in de praktijk is dat echter nog niet genoeg.
 
Reacties worden ingeladen...
gerelateerde items