3D-printed products
3D-printen heeft ook ontegensprekelijk een invloed op de bekomen materiaaleigenschappen, kwaliteit en maakbaarheid van de producten. 3D-geprinte producten kunnen bijvoorbeeld materiaaleigenschappen combineren die voorheen onmogelijk waren binnen één stuk. Maar tegelijk moeten vaak ook de materiaalbehandelingen worden bijgestuurd om het volledige potentieel van 3D-printen te realiseren. Dit geldt zowel voor additive manufacturing met metalen als kunststoffen. Kennis van en ervaring met de materie is voor bedrijven essentieel en dus verdiept Sirris zich hierin.
‘Multi-hardness'-concept voor multifunctionele 3D-geprinte werkstukken
SLS (selective laser sintering) is in volle ontwikkeling en evolueert steeds meer naar de productie van eindonderdelen. Dankzij een SLS-machine die open staat voor de controleparameters, kan Sirris via AM niet alleen het klassieke polyamide, maar ook andere materialen zoals polyurethaan, polypropyleen en andere additieven toepassen.
Thermoplastisch polyurethaan (TPU) is elastisch bij kamertemperatuur, wat het interessant maakt en nieuwe ontwerpmogelijkheden biedt. Het materiaal is relatief eenvoudig te verwerken en de meeste dienstverleners bieden het aan hun klanten aan. Toch kan men de functionaliteit van TPU-werkstukken verbeteren door in te zetten op het concept van multi-hardness. Eenzelfde werkstuk kan bijvoorbeeld zones met een verschillende hardheid hebben om verschillende functies te vervullen. Er zijn twee mogelijke benaderingen: inspelen op de energiedichtheid bij het sinteren van het poeder of lattice-structuren rechtstreeks in de werkstukken integreren.
Door het sturen van de machineparameters én de integratie van lattice-structuren in de werkstukken, kan Sirris innoveren in het ontwerp van onderdelen door, onder meer, hardheidsgradiënten in te voeren. Een voorbeeld van een bij Sirris gemaakt multifunctioneel 'multi-hardness' werkstuk betreft een wiel voor een step, dat in één stuk werd vervaardigd met verschillende zones: de naaf, met een hardheid van 90 ShA, en de band, bestaande uit een intern deel in lattice-structuur en een loopvlak, met een hardheid van 80 ShA.
Deze werkzaamheden kaderen in het EFRO-project IAWATHA.
Kennis en expertise in 3D-printen met staal beschikbaar voor bedrijven
Het INSIDE Metal AM-project behandelde enkele belangrijke aandachtspunten en activiteiten die relevant zijn voor zowel huidige als toekomstige gebruikers van metaalprinten. Er werd gekeken naar het hele traject, van materiaalkeuze, over het printen, tot het uitvoeren van de meest optimale warmtebehandelingen en oppervlakte nabehandeling. AM leidt tot niet-conventionele materialen, bijgevolg moeten de conventionele verwerkingsprocessen ook aangepast worden om de meest optimale materiaal- en producteigenschappen te realiseren. Binnen het project werden drie concrete cases uitgewerkt: een gegeneraliseerde rotor, aluminium extrusiematrijzen en een pomp-behuizing. De belangrijkste bevindingen uit het project werden samengevat in een whitepaper die beschikbaar is op de projectpagina.
Dit project werd mogelijk gemaakt met de steun van VLAIO en het Strategisch Initiatief Materialen (SIM).