Amerikaanse onderzoekers denken nieuwe, sterkere materialen voor het 3D printen van metalen componenten te kunnen maken. Simulatiesoftware moet leiden tot sterker metaal 3D printen. Daarnaast ontwikkelen ze een hybridetechnologie, waarbij laagopbouw en het CNC-frezen in één machine vanuit één programma gebeuren.

Hybride-machine: 3D printen en frezen

De onderzoekers van de Missouri University of Science and Technology hebben 600.000 dollar gekregen van de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA om het onderzoek te kunnen uitvoeren. In eerste instantie gaat het om de ontwikkeling van simulatiesoftware. Frank Liou, directeur van het Laser Aided Manufacturing Processes laboratorium van de Amerikaanse universiteit, denkt dat computersimulatie meer inzicht zal geven in hoe de metaaldeeltjes aan het oppervlak hechten waarom ze gepositioneerd worden. Op basis daarvan kan hij dan nieuwe materialen ontwikkelen die sterker zijn dan de huidige. Hij richt zich op metaal 3D printen. “In met name aerospace componenten kun je je geen metaalmoeheid permitteren. Daarom is het belangrijk te weten hoe bij depositie de materialen zich aan het oppervlak hechten.” Voor de materiaalontwikkeling heeft hij nog eens 750.000 dollar subsidie van NASA gekregen.

Hybridetechnologie
Het Amerikaans onderzoeksteam is daarnaast bezig met het ontwikkelen van een hybride proces: eerst metaal smelten met behulp van de laser en zo het product opbouwen waarna het oppervlak direct bewerkt wordt met CNC-frezen. Dat gebeurt vanuit hetzelfde programma. Hiermee zou het mogelijk moeten zijn om in één processtap componenten te producten die uit verschillende metalen bestaan, bijvoorbeeld staal en koper. Overigens is dit concept niet nieuw. Het Japanse Matsuura verraste twee jaar geleden de bezoekers van EuroMold met een soortgelijke machine, de Lumex 25.

Toepassingen
Frank Liou ziet een breed toepassingsgebied voor additive manufacturing: van aerospace tot medische componenten. Ook in de stempel- en matrijzenindustrie is de technologie bruikbaar, onder andere voor het repareren van kostbare matrijzen. Het laboratorium gebruikt hiervoor eveneens de combinatie van laser deposition en CNC-freesmachine.

Meer informatie:
Laser Aided Manufacturing Processes Laboratory