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

Ultimaker lanceert nieuwe Factor 4 industriële 3D-printer

22-04 Deze 3D-printer is ontworpen voor de ontwikkeling en productie van proceskritische gereedschappen en componenten.…

3D

Sodick en Prima Additive gaan alliantie aan voor 3D metaalprinten

03-04 Hiertoe heeft Sodick een minderheidsbelang van 9,5% genomen in Prima Addditive, dat onderdeel is…

3D

Vroeg op voor ontbijtsessie Metaal 3D-printing

18-03 Bij additive manufacturing worden op basis van digitale modellen voorwerpen met behulp van een…

3D

Gibas benadrukt maatwerk en innovatie

06-03 “We organiseren onze dienstverlening altijd rond specifieke vraagstukken. Of een klant nu streeft naar…

3D

Nieuw TU Delft lab omvat gehele 3D-printproces

16-01 Op de TU Delft campus zijn wel meer labs voor additive manufacturing (3D-printen) te…

Verspanen

Manufacturing Technology Conference helpt hightech- en maakindustrie verder te groeien

14-06 Zowel ASML als Thermo Fisher Scientific wil groeien. Hiervoor moet de efficiency van de…

3D

Safran gaat grote aluminium onderdelen 3D-printen met SLM

11-04 Safran is een internationale hoogtechnologische groep die actief is in de luchtvaart-, defensie- en…

3D

3D-printing creëert nieuwe mogelijkheden voor Seco Tools

23-03 Het ontwikkelen en vervaardigen van prototypes door middel van additive manufacturing (AM) wordt steeds…

Metaalnieuws inBeeld

21/03/2024

TechniShow 2024 - The Final Review

16/03/2024

Sfeerimpressie dag 3 en 4 op de TechniShow 2024

16/03/2024

54U Media op de ESEF Maakindustrie 2024

16/03/2024

54U Media, de uitgever in de Metaal sprak op de TechniShow met Anco Euser van Widenhorn BV