Nasa en Caltech 3D-printen meerdere metalen in één product

Het combineren van verschillende metaallegeringen is voorheen wel gelukt onder laboratorium-omstandigheden, maar het integreren met bestaande productieprocessen bleek een uitdaging. Bijvoorbeeld bij het lassen van twee sub-componenten gemaakt uit verschillende metalen bleek de las niet sterk genoeg om veel kracht aan te kunnen.

Vloeiende overgang metaalsoorten

Het 3D-printen van een onderdeel bestaande uit meerdere metalen kent enorm veel voordelen voor engineers die onderdelen van een ruimtevaartuig ontwerpen. Volgens de onderzoekers van JPL is hun techniek voor het maken van vloeiende overgangen tussen verschillende metaallegeringen nu al vier jaar volop in ontwikkeling.

Suikerspin van metaal

Volgens een artikel in Scientific Reports combineerde het onderzoeksteam een proces waarbij metaalpoeder wordt geprint met een laser met een roteerproces, zodat tijdens het printer live gewisseld kan worden tussen verschillende metaalsoorten in poedervorm. In plaats van het opbouwen in lagen van onder naar boven, bouwt deze techniek het model op van binnen naar buiten. Hierbij worden laagjes metaal op een roterende staaf geprint. Een soort metalen suikerspin dus. Het team beschrijft ook een methode die lagen op een meer traditionele lineaire wijze print.

Component op maat

Het resultaat is een component met een cirkelvormige gradatie van legeringen vanaf het midden van het object naar de buitenzijde. Zo kan het team componenten maken met zeer precieze samenstellingen. Ook beschrijft het team een methode voor het combineren van metalen met koolstofvezels. Behalve ruimtevaartuigen zien de onderzoekers ook toepassingen in de luchtvaart en automotive industrie.

Zo heeft men een prototype gemaakt van een spiegelkoppeling (foto links) die meerdere metalen combineert. Het gedeelte bovenin zit het dichtst bij de spiegel en is gemaakt van een metaal met een lage temperatuurexpansie, dus het krimpt in de ruimte minder dan gewone metalen. Het onderste gedeelte is roestvast staal en kan worden vastgemaakt aan een stalen component van een ruimteschip.

Nasa 3D-print meerdere metalen

De redactie

Recent Posts

Wereldwijde dichtheid fabrieksrobots verdubbeld

Het gebruik van robots in fabrieken over de hele wereld blijft in hoog tempo doorgaan:…

2 dagen ago

Arbeidsmarkt iets minder krap in derde kwartaal

Het aantal vacatures nam in het derde kwartaal af met vijfduizend en het aantal werklozen…

3 dagen ago

Koninklijke Marine 3D-print reserveonderdelen (video)

De Koninklijke Marine staat voor de uitdaging om zijn vloot te onderhouden, waar die zich…

3 dagen ago

Column Joachim Driessen: Op staande voet

Soms sta je raar te kijken. Op een gewone dinsdagochtend zei mijn secretaresse dat ze…

3 dagen ago

In zes stappen een cobot integreren

Uit onderzoek van Reichelt Elektronik blijkt dat ruim 45 procent van de bedrijven van plan is binnen…

3 dagen ago

Huisbeurs in herhaling voor Jörg Machines

Jörg Machines, fabrikant van plaatbewerkingsmachines, opent in februari 2025 opnieuw haar deuren voor een exclusieve…

3 dagen ago