Het Fraunhofer ILT heeft het lasersmeltproces zodanig aangepast dat men ook materialen als magnesium kan 3D printen. Tijdens het AKL ’16 – eind april – presenteert het onderzoeksinstituut de technologie en worden live demonstraties van magnesium 3D printen gegeven.

 

Nieuwe mogelijkheden 3D printen in ‘Leichtbau’ en medische toepassingen

 

Het demowerkstuk verleden jaar op Formnext.

Het demowerkstuk verleden jaar op Formnext.

Wie vorig jaar tijdens Formnext de vitrines van het Fraunhofer ILT goed heeft bekeken, heeft de eerst 3D geprinte magnesium werkstukken al kunnen zien. Nu heeft men de technologie zover dat tijdens het lasercongres AKL ’16 het 3D printen van moeilijk lasbare materialen zoals magnesiumlegeringen en koper officieel gepresenteerd wordt.

 

Aconity 3D past machines aan

De uitdaging was een oplossing te ontwikkelen voor de rookontwikkeling als je deze materialen gaat smelten. Daartoe is de bouwkamer van de SLM-machine aangepast en is samen met ILT spinoff Aconity 3D de gasstroom geoptimaliseerd. Daarnaast is voor koper en andere materialen die vatbaar zijn voor crackvorming, een speciaal systeem ontwikkeld om deze poeders voor te verwarmen. Daardoor vermindert de kans op microscheuren zodanig dat het printproces betrouwbaar genoeg is voor industriële toepassingen. Men maakt gebruik van SLM-machines van verschillende leveranciers. Aconity 3D levert de apparatuur voor magnesium 3D printen.

 

magnesium 3d printen

Het demonstratiemodel van de magnesium kroonplaat, sterker dan gietwerk.

 

Sterker dan gietwerk

De Duitse onderzoekers denken dat met deze doorbraak er nieuwe toepassingsgebieden voor 3D printen van metalen ontstaat. Aan de ene kant is dat alles wat met ‘Leichtbau’ te maken heeft: magnesium heeft een soortgelijk gewicht dat 30% lager ligt dan aluminium. Om de mogelijkheden te illustreren, hebben de engineers een schaalmodel van een kroonplaat voor een motorfiets ontwikkeld, de plaat waarin de voorvorkpoten zijn vastgeklemd. De kroonplaat is topologisch geoptimaliseerd en heeft een hogere mechanische sterkte dan een gegoten kroonplaat, maar weeg aanzienlijk minder.

 

fraunhofer ilt

Voor implantaten geldt als belangrijk voordeel dat deze poreus geprint worden, waardoor het natuurlijk botweefsel makkelijker in het implantaat ingroeit.

Magnesium implantaten

Een andere toepassing is te vinden in de medische wereld. Magnesium is namelijk een materiaal dat door het lichaam niet wordt afgestoten. Er worden al magnesium implantaten toegepast, nu deze 3D geprint kunnen worden, ontstaan ook hier nieuwe mogelijkheden aldus het Fraunhofer ILT. Met name omdat men poreuze structuren kan printen waardoor het menselijk botweefsel sneller ingroeit in de implantaten. Hiervoor heeft het Fraunhofer ILT eveneens een nieuw proces ontwikkeld waarbij exact de vorm en de poriegrootte voor elke patiënt specifiek gekozen kan worden.

Naast de presentatie over het 3D printen van magnesium geeft het Fraunhofer ILT tijdens het congres in Aken een live demonstraties. Magnesium 3D printen is één van de 70 demonstraties tijdens het AKL 16.