Cold Spray: 1000 keer sneller 3D-printen?

Onderzoekers van Trinity College Dublin starten een onderzoeksproject rond Cold Spray. Met deze technologie willen ze met metaalpoeders fijnmechanische componenten poduceren. Ook multi-materiaal oplossingen worden mogelijk.

ESA geeft Trinity College Dublin opdracht onderzoek naar 3D-printen met Cold Spray

Cold Spray is geen heel nieuwe technologie. Sandvik levert er bijvoorbeeld al metaalpoeders voor, Oerlikon bouwt al meerdere types spuitpistolen voor. De poeders worden met een supersonische snelheid op het werkstuk – of op een bouwplaat – gespoten. Tot nog toe wordt de techniek vooral ingezet voor het aanbrengen van coatings. Het voordeel van Cold Spray is dat er geen warmte nodig is, zoals bij andere processen, denk aan lasercladden. Precies dit ontbreken van een externe warmtebron maakt de technologie interessant, onder andere voor luchtvaarttoepassingen.

ESA financiert onderzoek
Het onderzoeksproject aan Trinity College Dubllin wordt dan ook gefinancierd door ESA, de Europese ruimtevaartorganisatie. Er is een budget van een half miljoen euro beschikbaar. Doel van het Ierse onderzoek is de technologie door te ontwikkelen zodat je er ofwel 3 dimensionale structuren mee kunt opbouwen of multi-materiaalcoatings op fijnmechanische werkstukken kunt aanbrengen. Dr. Rocco Lupoi, die het onderzoek leidt, verwacht niet alleen de kosten van de technologie omlaag te kunnen brengen maar ook de technische mogelijkheden te vergroten. “We denken vooral de mogelijkheden op het vlak van additive manufacturing te kunnen vergroten.” De kosten zijn momenteel hoog door het gebruik van helium als gas voor het versnellen van het poeder.

1000 keer sneller
Als de onderzoekers en ESA hierin slagen, kan dit een doorbraak betekenen voor bepaalde toepassingen. Cold Spray is namelijk een factor 1000 sneller dan bestaande additive manufacturing technieken. Bovendien is de technologie geschikt voor zowel metalen, composieten als polymeren. En doordat de poeders niet verwarmd worden, vindt er geen verandering van de microstructuur plaats. Vandaar dat ESA erg veel interesse in Cold Spray toont. De ruimtevaartorganisatie ziet tal van toepassingen in het verschiet als de hoge kosten Cold Spray omlaag gebracht kunnen worden. Om dit laatste te realiseren, onderzoekt men of het mogelijk is via een robot de lagen aan te brengen.

De technologie lijkt veel op hoe Hermle in de hybride machine producten opbouwt.