3-D printen van roestvast staal componenten
De berichtgevingen over 3D printen van metaalonderdelen stapelen zich de laatste tijd steeds verder op. Er gaat haast geen vakbeurs of congres meer voorbij of men kan kennismaken met deze geavanceerde manier van produceren. Was men enige jaren geleden over dit thema nog als een roepende in de woestijn en nauwelijks serieus genomen, tegenwoordig is dat geheel anders omdat de moderne maatschappij daar blijkbaar gewoon aan toe is. De milieuproblematiek en het terugdringen van het grondstofgebruik geven mede een enorme ‘boost’ om deze technologie serieus te overwegen als volwaardig alternatief voor het gieten en smeden alsmede voor het mechanisch bewerken.
Het 3D printen van metaaldelen heet officieel ‘Select Laser Melting’ (SLM) of ‘Additive Manufacturing’ (AM). In feite behelst dit het materialiseren van een virtueel ontwerp naar een functioneel product m.b.v. metaalpoeder dat partieel versmolten wordt met laserenergie. Het principe berust op het feit dat men vanuit de CAD-ontwerpfase na een digitale conversie een product kan realiseren dat laagsgewijze wordt ‘gestapeld’. Dit noemt men dan ook wel ‘Layer Technology’. Deze laagjes hebben een dikte die kan variëren tussen 20 en 100 µm. Op die plaatsen waar zich materie dient te bevinden, wordt de laser computermatig geactiveerd waardoor het metaalpoeder aan elkaar versmelt. Na deze actie wordt een nieuw metaallaagje aangebracht dat op zijn beurt wordt versmolten met het laagje metaal wat juist daarvoor is ontstaan. Het gehele proces speelt zich af in een bouwruimte waar een inerte gasomgeving heerst zodat het metaalpoeder niet kan oxideren. Op deze wijze ontstaat na verloop van tijd een functioneel product. Op afbeelding 1 is dit schematisch weergegeven. Links ziet men twee plunjers die op en neer kunnen gaan. De linkse plunjer doseert metaalpoeder en de rechtse zakt steeds iets naar beneden naarmate het product aan het ontstaan is. De laser versmelt het metaalpoeder plaatselijk zodat men het...