ASC, het staatsbedrijf dat voor de Australische marine vaartuigen bouwt en onderhoudt, is met partners een tweejarig project begonnen om reparaties aan boord van onderzeeërs te kunnen doen door het 3D-printen van metaal.

De Australische marine beschikt over zes onderzeeërs van de zogeheten Collinsklasse, die rond twintig jaar geleden door ASC zijn gebouwd. Voor een grotere reparatie moet een onderzeeër nu naar een droogdok, een omslachtig gebeuren. Het zou veel tijd en geld schelen als reparaties aan metalen onderdelen onder het varen konden worden uitgevoerd.

ASC denkt dat de zogeheten cold spray-techniek, een manier van 3D-printen, daar heel geschikt voor is. De techniek werkt met een gasstroom, die een metaalpoeder met supersone snelheid op het te repareren oppervlak afvuurt. Voor het project werkt ASC samen met de Australische kenniscentra CSIRO en DMTC.


Nieuwe metaalbindingen

Bij de meeste technieken om metalen te printen worden de deeltjes gesmolten, maar bij cold spraying blijven ze in vaste toestand. De schok waarmee een deeltje het oppervlak raakt, zorgt ervoor dat er toch nieuwe metaalbindingen kunnen ontstaan. De lagere temperatuur verkleint het risico dat onderdelen in de buurt beschadigd raken – een belangrijk voordeel aan boord van een onderzeeër.

De techniek maakt het mogelijk om in een hoog tempo grote structuren te printen. Wel is een bekend nadeel tegenover ‘hete’ methoden dat er mechanische spanningen kunnen achterblijven in het geprinte materiaal, maar blijkbaar verwacht ASC dat het die goed genoeg onder controle kan krijgen. Het bedrijf denkt dat zelfs reparaties aan de drukhuid van de onderzeeërs mogelijk zullen zijn.

In de lucht- en ruimtevaarttechniek staat cold spraying al langer in de belangstelling. Zo werkt bijvoorbeeld ook NLR, het Nederlands Lucht- en Ruimtevaartcentrum, eraan.

Tekst: Timo Können
Foto: USN Photo