3D zeefdrukken: snelle 3D printtechniek

Het Duitse bedrijf Bauer Technologies komt met een heel nieuwe 3D printtechniek: 3D zeefdrukken. Hiermee worden met een hoogte van 100 µm per laag complexe vormen opgebouwd. Belangrijke pluspunten zijn dat je geen ondersteuningstructuur nodig hebt en dat je efficienter met het poeder omgaat doordat een poederbed ontbreekt.

[quote float=”right”]Zeefdrukken van 3D compo-nenten biedt voordelen[/quote] Bauer Technologies heeft de technologie gepatenteerd. Het is in feite een doorontwikkeling van het klassieke zeefdrukken, dat onder andere in de solartechnologie wordt gebruikt. Het concern, uit de buurt van Koblenz, ziet echter een aantal belangrijke voordelen aan de eigen technologie in vergelijking met andere additive manufacturing technieken. Allereerst kun je met deze techniek veel grotere oppervlakken bewerken. Tot 20 vierkante meter 3D zeefdrukken is zonder meer mogelijk. Daarmee kun je dus grote aantallen in één keer produceren. 2500 stuks van enkele vierkante centimeters groot (en tot 20 centimeter hoog) kunnen in één keer worden vervaardigd.

Geen supportstructuur nodig
Het tweede voordeel is dat je elk materiaal dat in poedervorm verkrijgbaar is, geschikt is voor de technologie. Een voorwaarde is wel dat het materiaal zich tijdelijk laten binden met aan additief. Materialen die men nu verwerkt, zijn keramiek, kunststoffen, sintermetalen en metalen. Omdat je bij zeefdrukken alleen poeder aanbrengt waar je in het werkstuk materiaal wilt, heb je veel minder poeder nodig dan bij de zogenaamde poederbedprocessen. Bij deze laatste strijk je immers een laag poeder uit over het volledige oppervlak, waarna meestal met laserlicht poederdeeltjes aan elkaar worden gesmolten om het product te vormen. Het derde voordeel van deze zeefdruktechniek is dat je zonder supportmateriaal complexe structuren kunt bouwen.

Zeef
De vorm van het eindproduct wordt opgebouwd doordat je voor elke laag een andere sjabloon gebruikt. Zo kun je kanalen opbouwen met een minimale doorsnede van 20 µm. Ook gesloten holle ruimtes zijn mogelijk, evenals ondersnijdingen. Een in de machine geïntegreerd controlesysteem let erop dat de lagen precies op elkaar aansluiten om voldoende nauwkeurige laagopbouw te realiseren. De Duitsers hebben in de ontwikkeling veel aandacht besteed aan de nauwkeurigheid waarmee het sjabloon wordt gepositioneerd. Dat gebeurt met nauwkeurigheden tot 1 µm. Met de huidige machine kan men een 100 µm dunne wand tot 100 keer de wanddikte in de hoogte opbouwen. Een van de uitdagingen hierbij was de grote temperatuurverschillen op te vangen: het uitharden van het materiaal Een voorwaarde is wel datkan tot een temperatuurverschil van wel 100 graden leiden. Door deze manier van laagopbouw biedt Bauer Technologies tevens de mogelijkheid om in één werkstuk meerdere verschillende materialen te combineren. Een van de opties die men schetst is het creëren van warme en koele zones in één en hetzelfde werkstuk.

Toepassingen
Toepassingen van deze technologie zijn te vinden in zowel de productie van brandstofcellen, warmtewisselaars maar ook precieze en complexe componenten voor zowel de machinebouw de automobielindustrie.

Meer informatie
Bauer Technologies