Poreuze structuren hebben in meerdere sectoren veel potentieel. Dat is de overtuiging van Siemens, dat al jaren onderzoek hiernaar doet. In het Duitse familiebedrijf toolcraft heeft Siemens nu een partner gevonden om de ideeën rond poreuze structuren industrieel om te zetten met additive manufacturing. Toolcraft is zo overtuigd van het potentieel, dat het de kennis niet alleen voor zichzelf wil houden maar wil delen met anderen.
Porositeit is jarenlang als risico van laser powderbed fusion gezien. Het verzwakt de eigenschappen van het werkstuk. Als je de porositeit echter goed kunt sturen en op industriële schaal reproduceren, is het juist een krachtige tool, zo klinkt het bij Siemens. Het concern ziet niet alleen toepassingen in de energie- en procesindustrie; maar ook in luchtvaart, werktuigbouw en de medische industrie. In het 3D-Proces project is het potentieel aangetoond.
Porositeit creëert een wrijvingsarme luchtfilm
Afmetingen en distributie exact plannen
Doorlatende, maar metaalstabiele structuren kunnen bijvoorbeeld overdruk egaliseren, temperaturen effectiever regelen en vloeistoffen absorberen. Poreuze eigenschappen zijn ook nuttig als het gaat om het geleiden van voorwerpen langs metaal. Met behulp van toegevoerde lucht kunnen voorwerpen op een luchtfilm langs een wrijvingsarm glijoppervlak zweven zonder dat de oppervlakken slijten. Zo’n poreuze structuur ontstaat tijdens het LPBF-proces als je de afmetingen van de poriën en de distributie in het werkstuk heel nauwkeurig kunt plannen en realiseren. Additive manufacturing is de enige technologie waarmee je dit kunt; andere schieten tekort om deze complexe structuren te maken.
Een ontluchtingsschroef met poreus inzetstuk en schroefdraad (foto Siemens)
Op gecontroleerde wijze 3D printen
De stap die nu moet volgen is het 3D printen van deze poreuze structuren op een heel gecontroleerde wijze. Toolcraft wil er nu voor zorgen dat de structuren kunnen worden toegepast op alle installatiesystemen in overeenstemming met alle industrienormen voor de procesindustrie. Het wil ook deze structuren verder ontwikkelen als onderdeel van technologietransfer. Van simulatie tot realisatie, dat is de ambitie van het Duitse bedrijf.
Productie en kennis overdragen
“We zien een enorm potentieel voor de industrie in de productie van poreuze structuren”, zegt Christoph Hauck, Chief Technology and Sales Officer bij toolcraft. “In de toekomst kunnen we niet alleen denken aan additief vervaardigde componenten met deze technologie. AMbitious zal in de toekomst trainingen over dit onderwerp aanbieden, zodat we onze expertise kunnen doorgeven’, voegt hij eraan toe. Samen met Siemens wil toolcraft zo het begrip van en de toepassing van poreuze structuren naar een industriële schaal tillen.
