Snel schade detecteren door vloeistof in 3D-geprinte onderdelen

Martin Luther University Halle-Wittenberg (MLU) heeft een manier ontwikkeld om vloeistoffen rechtstreeks in materialen te integreren tijdens het 3D-printproces. Hierdoor kunnen bijvoorbeeld lichtgevende vloeistoffen worden geïntegreerd in kunststof onderdelen, waardoor later eenvoudig een schade kan worden gedetecteerd. Volgens de universiteit komt het goed van pas bij auto- en vliegtuigonderdelen.

Binnenin het 3D-geprinte materiaal (rechts) bevat een roosterstructuur (links) de toegevoegde vloeistoffen

3D-printen wordt veel gebruikt voor een scala aan toepassingen. In het algemeen is de methode echter beperkt tot materialen die door warmte vloeibaar worden gemaakt en na het printen vast worden. Als het eindproduct vloeibare componenten moet bevatten, worden deze meestal achteraf toegevoegd. Dit is tijdrovend en kostbaar. “De toekomst ligt in complexere methoden die verschillende productiestappen combineren”, zegt professor Wolfgang Binder van het Institute of Chemistry van de Martin Luther University Halle-Wittenberg. “Daarom waren we op zoek naar een manier om vloeistoffen tijdens het printproces direct in het materiaal te integreren.” Hiervoor combineerden Binder en zijn collega Harald Rupp veelvoorkomende 3D-printprocessen met traditionele printmethoden zoals die worden gebruikt in inkjet- of laserprinters. Vloeistoffen worden bij het extruderen van het basismateriaal op de gewenste plaats druppelsgewijs toegevoegd. Hierdoor kunnen ze direct en gericht in het materiaal worden geïntegreerd.

Veiligheid vergroten

De wetenschappers hebben aan de hand van een voorbeeld kunnen aantonen dat hun methode werkt. Zo hebben de wetenschappers met 3D-printen een lichtgevende vloeistof in een kunststof onderdeel geïntegreerd. Wanneer het materiaal beschadigd raakt, lekt de vloeistof eruit en geeft aan waar de schade is ontstaan. “Je zou zoiets als dit in een klein onderdeel kunnen printen dat aan bijzonder hoge stressniveaus wordt blootgesteld”, zegt Binder. Bijvoorbeeld in auto- of vliegtuigonderdelen die onder hoge belasting staan. Volgens Binder is schade aan kunststof materialen tot dusverre moeilijk te detecteren – in tegenstelling tot schade aan metalen, waar röntgenstraling microscheurtjes kan blootleggen. De nieuwe aanpak kan dus de veiligheid vergroten.

Het gecombineerde proces is ook voor veel andere toepassingsgebieden denkbaar. Het team is van plan de methode binnenkort te gebruiken om onderdelen van batterijen te printen. “Met onze opstelling kunnen in het laboratorium geen grotere hoeveelheden worden geproduceerd”, legt Binder uit. Om industriële hoeveelheden te produceren, moet het proces buiten de universiteit verder worden ontwikkeld.

Bedrijvengids

Ook interessant voor jou

3D

Vliegende start met Design for Additive Manufacturing

14-09 Toonaangevende bedrijven vervangen in rap tempo traditionele ontwerpen door DfAM modellen die sterker, lichter,…

3D

Metalen 3D-geprinte brug wordt scherp in de gaten gehouden

12-08 De rekstroken geven – net als de accelerometers, inclinometers, load cells, temperatuurmeters en vochtigheidsmeters…

3D

SLM Solutions verruilt beursdeelname voor digitale communicatie

12-08 Het bedrijf gaat zich volledig richten op het digitaal vrijgeven van nieuws en informatie.…

3D

ARBURG en Balluff produceren na doorbraak sensoren met 3D-printer

10-08 Voor taken in de automatiseringstechniek zijn sensoren in geïndividualiseerde vorm interessant omdat ze op…

3D

Fraunhofer IFAM ontwikkelt pasta voor nieuwe Moldjet 3D-printer

05-08 Samen met Tritone Technologies en MIMplus Technologies werken de partners aan de ontwikkeling van…

3D

AM Solutions belicht Additive Manufacturing in zesdelige liveserie

22-05 AM Solutions, onderdeel van de Rösler Group belicht deze en andere interessante vragen in…

3D

Index breidt activiteiten uit met instap 3D-printers

17-05 Deze participatie geeft One Click Metal extra knowhow en kapitaal om het groeitraject voor…

3D

Layertec start levering Formlabs Fuse 1 SLS printer

05-05 Formlabs heeft de Fuse 1 SLS printer enkele bijzondere features gegeven. Zo beschikt hij…

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