3D printen, de toekomst van de metaalindustrie?
Geschikte aanvulling
Voornamelijk bij de techniek van verspanen lijkt de 3D printer een geschikte aanvulling te zijn op de huidige werkwijze. Het begint hierbij al met de besparing op materiaal. Ergens is een omslagpunt dat er zodanig veel materiaal wordt verspaand dat het opbouwen van een product (3D printen) goedkoper en sneller zal zijn. Daarnaast biedt 3D printen nieuwe mogelijkheden binnen de verspaning zoals het aanbrengen van inwendige kanalen en ruimten in producten. Ook het aanbrengen van krachtlijnen die door een product lopen is een mogelijkheid met 3D printen, iets wat met verspanen voorheen nauwelijks mogelijk was.
Echter is het soort materiaal nog wel van belang in hoeverre 3D printen een gulle bijdrage levert aan het proces. Zo wijken de materiaaleigenschappen van verspaande en van geprinte kunststofdelen weinig af van elkaar. Ook het vervaardigen van ingewikkelde vormen, inwendige vormen en kanalen en producten met weinig materiaal behoren tot de mogelijkheden. 3D kunststof printen kan daarom gezien worden als een economisch en technisch alternatief voor verspanen.
3D printen van metaal
Het 3D printen van metalen is daarentegen een heel ander verhaal; dit proces is een stuk kostbaarder en omslachtiger. Om een net afgewerkt product te krijgen zijn goede (en dus dure) metaalpoeders nodig, zijn dure machines nodig en zijn altijd een of meerdere nabewerkingen nodig zoals spanningsvrij gloeien, HIP (Hydrostatisch persen) en/of slijpen of verspanen. Met de aanschaf van een net op de markt gebrachte Nederlandse machine is 1,2 euro gemoeid (prijspeil jan 2016), dit is dus een fikse investering. Een belangrijk voordeel is dat 3D printen de mogelijkheid geeft tot het ontwikkelen van nieuwe artikelen die voorheen zeer moeilijk of enkel zeer kostbaar te produceren waren.
Een mooi voorbeeld hiervan is de door de Nederlander Joris Laarman ontworpen brug die volledig 3 geprint wordt bij MX3D. De metalen brug wordt op maat gemaakt ter vervanging van een huidige brug op de Amsterdamse wallen. De brug is gemaakt met een door MX3D ontwikkelde 3D-printer. Door stukjes staal puntje voor puntje aan elkaar te ‘lassen’ kunnen organische vormen worden gemaakt. Dit is in de bestaande staalindustrie onmogelijk.
Hiervoor gebruikten ze een robottechnologie waarbij 6-assige industriële robots uitgerust worden met 3D-print apparatuur en lasmachines. Vier van deze robots printten in een half jaar tijd het frame van de brug van 4,5 ton staal. Op dit moment ligt de brug ter testfase bij de Universiteit Twente. De brug zal naar verwachting begin 2020 op zijn permanente locatie over de gracht aan de Oudezijds Achterburgwal in Amsterdam geplaatst worden.
Leveranciers van bewerkingscentra waarin processen als 3D printen, frezen en slijpen worden gecombineerd winnen een steeds groter terrein. Daartegenover staat helaas wel dat er flink geïnvesteerd moet worden, medewerkers opgeleid moeten worden en 3D printen nog volop in ontwikkeling is. Dat laatste is echter geen argument om de investering in 3D printen niet te doen, de ontwikkelingen in 3D printen gaan namelijk zeer snel.
Gebruikte bronnen:
Technisch weekblad
PKM Advies
Bright
