Binnenkort begint de uitlevering van de eerste MetalFAB1, de 3D-metaalprinter van het Eindhovense bedrijf Additive Industries. De eerste klant is Airbus APWorks in Duitsland, waar in de loop van volgende week de gehele machine moet zijn opgebouwd. Deze dochter van vliegtuigbouwer Airbus gaat de machine dan instellen en inregelen zodat die binnen afzienbare tijd metalen onderdelen kan printen die voldoen aan de hoge kwaliteitseisen van de luchtvaartsector.


De MetalFAB1 is een industriële 3D-printer die werkt met selective laser melting. De uitgangspositie hierbij is een bouwplatform waarop een dun laagje fijn metaalpoeder wordt aangebracht. Intense lasers beschijnen deze poederdeeltjes, waardoor die lokaal met elkaar versmelten. Het platform gaat nu een stapje omlaag en er wordt een nieuwe laag maagdelijk poeder overheen geschoven. Opnieuw gaan de lasers aan de slag. Nu gaan niet alleen de korreltjes in één laag aan elkaar zitten, maar ontstaat ook hechting in verticale richting, tussen de twee lagen.


Massieve onderdelen

Deze beschreven stappen worden, afhankelijk van het te printen object, honderden keren herhaald. Op die manier ontstaat een driedimensionaal voorwerp van metaal. ‘Met dit proces kunnen we metalen onderdelen maken die massief zijn’, aldus CEO Daan Kersten van Additive Industries. Het Eindhovense bedrijf heeft al ervaring opgedaan met RVS- en titaniumpoeder, maar Airbus APWorks wil nog andere metalen gaan printen. Welke dat precies zijn vertelt het bedrijf niet. 


Sterk en licht

Steeds meer bedrijven schaffen een 3D-printer aan, omdat die ingewikkelde vormen mogelijk maakt die met conventionele maakmethoden nooit haalbaar zijn. In het geval van Airbus APWorks gaat het bijvoorbeeld over honingraatstructuren die even sterk zijn als massieve onderdelen, maar veel minder wegen. Kersten: ‘Dat soort vormen is op geen enkele andere manier te maken.’ In een vliegtuig zorgt elke gram gewichtsbesparing voor een afname in het brandstofverbruik. En dat is voor een luchtvaartmaatschappij een aanzienlijk deel van de kosten.

De Duitse afnemer wil met de printer onderdelen gaan maken zoals bevestigingsbeugels en armsteunen voor de stoelen, voor moederbedrijf Airbus. Maar de printer zal ook gaan draaien voor derden; tot de klantenkring behoren autofabrikanten en producenten van robots.


Sneller door twee bouwkamers

Additive Industries belooft een machine met een substantieel hogere productiviteit dan de printers van concurrenten. Dat is met name te danken aan de twee bouwkamers die de MetalFAB1 aan boord heeft. Die zorgen ervoor dat de machine praktisch continu kan produceren. Zijn de geprinte onderdelen in de ene kamer klaar, dan kan de andere kamer weer van start. ‘De duurste onderdelen zijn de lasers en de optiek. Wij zorgen ervoor dat die niet stilstaan’, zegt Kersten. Bestaande metaalprinters moeten stilstaan als de operator hem schoonmaakt en de geprinte producten eruit haalt.


Optimale parameters

Airbus APWorks maakt met de aanschaf van de 3D-metaalprinter deel uit van het Bètaprogramma van Additive Industries. Dat wil zeggen dat de machine in principe af is, maar dat hij voor een betrouwbare serieproductie nog volledig moet worden getest. De komende tijd staat in het teken van het vinden van de optimale parameters van de machine. Daarbij kun je onder meer denken aan het vermogen en de snelheid van de lasers, en de samenstelling en eigenschappen van de poeders. Kersten: ‘We mogen nu gaan bewijzen dat onze machine in de praktijk doet wat de klant wil, met de specifieke materialen die hij aandraagt.


Foto's, video: Additive Industries.