NLR print twee metalen in één product

Het NLR (Nederlands Lucht- en Ruimtevaartcentrum) heeft een demonstrator geprint die bestaat uit twee bijzondere metaallegeringen. Dit is interessant omdat veel onderdelen en constructies bestaan uit meerdere materialen, waarbij het ideaal zou zijn als deze gradueel in elkaar zouden overgaan.

De demonstrator is als afronding van een multi-materialen 3D print project geprint bij het Metal Additive Manufacturing Technology Centre (MAMTeC) van het NLR in Marknesse. Hij bestaat uit een opengewerkte warmtewisselaar die geprint is met poeder van roestvast staal (SS 316) en een nikkel superlegering (Inconel 718). Bij de overgang van Inconel 718 naar SS 316 zijn om en om laagjes van het ene en het andere materiaal geprint. Doordat de laser niet alleen het poeder smelt, maar ook een deel van de onderliggende laagjes, vormt zich lokaal een geleidelijke overgang van Inconel 718 naar SS 316.

De inspiratie voor de keuze van deze twee materialen komt van een warmtewisselaar van NASA’s nucleaire energie installatie voor toekomstige maan en mars koloniën. Hierbij wordt SS 316 gebruikt voor structurele delen van de reactor en Inconel 718 voor het gedeelte van de energie omzetting. In de warmtewisselaar, die beide systemen aan elkaar koppelt, loopt de temperatuur op en is het dus wenselijk om over te gaan van SS 316 naar Inconel 718.

De opengewerkte warmtewisselaar is geprint met poeder van roestvast staal (SS 316) en een nikkel superlegering (Inconel 718).

De opengewerkte warmtewisselaar is geprint met poeder van roestvast staal (SS 316) en een nikkel superlegering (Inconel 718).

Metal matrix composites

Naast het printen van twee metalen met een geleidelijke overgang, is er in dit multi-materialen project ook onderzoek gedaan naar het printen van metaallegeringen met keramische deeltjes, zogenaamde metal matrix composites (MMC’s). Deze deeltjes verhogen de stijfheid, temperatuurbestendigheid en de slijtvastheid. Het verspanen van dit soort materialen is lastig en geeft veel slijtage aan het snijgereedschap. Daarom heeft het met grote nauwkeurigheid printen van MMC’s veel voordelen. Binnen het project zijn de mogelijkheden onderzocht van het printen van PM1000, een extreem slijtvaste en hittebestendige nikkellegering met yttriumoxide deeltjes, en een aluminiumlegering met siliciumcarbide deeltjes. Het 3D printen van MMC’s is niet eenvoudig. De MMC grondstof gedraagt zich anders dan de gangbare metaalpoeders die bij 3D metaal printen gebruikt worden en speciale procesparameters moeten worden ontwikkeld om optimale materiaaleigenschappen te verkrijgen. Een volgende stap is om met geïnteresseerde industriële partijen toepassingen te ontwikkelen met 3D geprinte MMC’s.

Bedrijvengids

Ook interessant voor jou

Featured

NLR bevordert luchtvaartinnovatie met draadvonktechnologie

28-06 De behoefte aan een klimaatneutrale luchtvaart brengt een versnelling in de ontwikkeling van nieuwe…

Verspanen

2e editie VerspaningNieuws in teken van gereedschappen

17-05 Dit thema wordt uitgebreid aangevuld met vaktechnische nieuwsartikelen over machine- en gereedschapleveranciers, toeleveranciers, brancheorganisaties…

Automatisering

Beter vliegtuigonderhoud met AR

07-08 KLM Engineering & Maintenance en het Koninklijk Nederlands Lucht- en Ruimtevaartcentrum (NLR) zijn de…

Toeleveren

Defensie test Drone4-innovatie

29-05 De Koninklijke Landmacht heeft onlangs bij het Nederlands Lucht- en Ruimtevaartcentrum (NLR) een prototype…

Oppervlaktetechniek

Vernieuwend podium oppervlaktetechnologie

06-12 “We hebben de oppervlaktetechnologie een vernieuwend podium gegeven waarbij de interactie met de totale…

3D

Defensie helikopter vliegt met 3D geprint metalen onderdeel

15-03 Een helikopter van Defensie heeft onlangs voor het eerst gevlogen met een 3D geprint…

Materialen

Onderzoek naar vermoeiing in aluminium en staal

22-11 NLR heeft eind oktober zijn handtekening gezet onder een publiek-privaat samenwerkingsverband met Fokker, Embraer…

Metaalnieuws inBeeld

15/06/2021

Morris Solutions, Retrofit beste optie voor kantbank WIFO Anema

19/02/2021

Voorbeschouwing Thema Plaatbewerking 23-02-2021

05/11/2020

Vakopleiding Techniek kweekt enthousiasme voor modern CNC verspanen

21/10/2020

Enorme productiviteits verbeteringen met Magistor duikfrees

X