2016: het jaar van Metalprinting
We hebbende laatste jaren veel gesproken over 3D printing; het laag voor laag neerleggen van materiaal om zodoende een product te creëren.
De eerste systemen deden dit met thermoplastische kunststoffen, en kustharsen.
Nu zijn de systemen zo ontwikkeld dat er gebouwd wordt met een grote diversiteit aan stoffen:
Zoals schuimbeton, glas, klei, keramisch materiaal, voedingsmiddelen, vezelversterkte kunststoffen, levend celweefsel, metalen etc.
Door deze ontwikkelingen dekt de term “3D printing” niet echt meer het werkelijke productieproces van alle systemen tezamen.
Daarom wordt er nu in het merendeel gesproken over Additive Manufacturing (AM), of Additive Layer Manufacturing (ALM).
In de eerste jaren van ontwikkeling waren de grote printer producenten gericht op een afzet naar consumenten, de desktop printer.
Toen een uniek product maar nu na enkele jaren, en met het verlopen van patentrechten, een wereldwijd verdeelde markt waarin weinig valt te verdienen.
Veel printerproducenten hebben de stap genomen richting de professionele markt, en hebben productiemachines ontwikkeld voor de industrie.
Met als doel om kleine series producten te produceren die voldoen aan de hoogst gestelde eisen aan- vorm, nauwkeurigheid, complexiteit, en belastbaarheid in kracht/druk/ of hitte.
Produceren middels AM is duur, daarom is er alleen markt binnen productgroepen die deze hoog gestelde eisen verlangen.
De markt voor AM in kunststoffen is daarom op dit moment nog beperkt omdat de eindproducten nog niet hoog belast kunnen worden. Een uitzondering hierop zijn de keramische producten, die juist nu volop in ontwikkeling zijn.
In de markt voor hoogwaardige metalen eindproducten liggen er op dit moment enorme kansen, en wel om meerdere redenen:
AM heeft in de meeste gevallen maar 10 tot 20 % van de grondstof nodig om tot een eindproduct te komen in vergelijking tot de conservatieve productiemethode, en bij gebruik van dure grondstoffen is dit een sterk voordeel.
Middels AM kunnen er eenvoudig meer complexe vormen geproduceerd worden, die voorheen opgebouwd werden uit meerdere onderdelen: dus minder kwetsbare verbindingen, een betere afvoer van hitte, minder inwendige spanning.
Door het laag voor laag neerleggen van materiaal, kan het ook gedeeltelijk weggelaten worden wanneer het mechanisch gezien niet vereist is (bv inwendig honingraatverband) waardoor het eindproduct een stuk lichter is (minder materiaal is ook goedkoper).
Bijvoorbeeld koelkanalen in een product wat extreem heet wordt kunnen in elke vorm in het product opgenomen worden.
Of in het geval van een kunst- heupgewricht kan de binnenzijde van de kom zeer glad en dicht uitgevoerd worden, terwijl de buitenzijde een zeer open structuur heeft voor verlijming en / of vergroeiing met het bot.
De laatste maande zijn er zeer veel publicaties te vinden dat de industrie werkelijk overgaat tot het toepassen van AM in serieproductie, en wel zeer specifiek binnen de luchtvaartindustrie.
Titanium is het eerste materiaal wat nu breed gebruikt wordt in de serieproductie.
General Electric bijvoorbeeld heeft onlangs haar productielijn voor turbinebladen uitgebreid van 10 naar 20 AM systemen (Avio Aero – low pressure turbine blades)
Ook worden de injectors voor de nieuwste motoren geproduceerd middels AM (nog maar rwee onderdelen i.p.v. 30)
Rolls Royce, Pratt & Whitney, GKN, Boeing, Safran, al deze bedrijven vertellen ons bezig te zijn om goedkeuring te krijgen om producten te mogen produceren voor de luchtvaart.
Ik volg de ontwikkeling in AM nu enkele jaren, en verwacht dat de tijd rijp is voor werkelijke serieproductie van de hoogst geavanceerde deelproducten in hoog geavanceerde metalen.
Voor 2016 durf ik daarom te stellen; “metalprinting is hot¨