Het Australische bedrijf Titomic presenteerde deze week de grootste 3D-metaalprinter van de wereld. Een titanium fietsframe was met deze printer in 25 minuten klaar.

Met de printer wil het bedrijf een duidelijke statement maken: ook grote metalen objecten zijn 3D te printen. De afmetingen liegen er dan ook niet om: de printkamer is 9 bij 3 m en 1,5 m hoog. Daarmee zijn voorwerpen met een volume van 40 m3 te printen.
 

De printkop produceert het logo van Titomic.


Tijdens de presentatie van de grootste 3D-metaalprinter door Titomic werd als mogelijke toepassing het printen van complete vliegtuigvleugels genoemd. Vooral voor de structuur binnenin is dat interessant, want met 3D printen is de vormvrijheid vele malen groter dan bij de klassieke productiewijze.Een vleugel heeft binnenin zowel tanks voor kerosine als bedeining van de flaps.


Titanium

Die vormvrijheid is ook voordelig bij dragende constructies: met een printer heb je vaak minder materiaal nodig om dezelfde sterkte te bereiken, in vergelijking met andere productietechnieken. De lokale materiaaldikte is met 3D-printen gemakkelijk aan te passen aan de te leveren sterkte op die plek, en waar die sterkte niet nodig is kan materiaal worden weggelaten. Vooral bij het gebruik van titanium is dat aantrekkelijk: het materiaal is sterk en licht, maar ook duur. Bovendien gooi je bij 3D printen niks weg; je hoeft niet een vorm te maken uit een groot blok metaal, waarbij er veel verloren gaat.


Poederspuiten

Voor het printen maakt Titomic gebruik van de zogeheten Kinetic Fusion technology. Deze techniek is onder auspiciën van de Australische wetenschapsorganisatie CSIRO ontwikkeld, mede ingegeven door de wens om zelf producten te maken met de grote hoeveelheden titanium waar het land over beschikt. Nu exporteert Australië het materiaal voornamelijk.
 


Het metaalpoeder wordt onder grote druk uit een spuitmond geperst en met een hete gasstroom uit de printkop verhit. Het materiaal hecht zich vervolgens op het onderliggende oppervlak. De techniek werd al langer gebruikt voor coaten met metaal, en is nu geschikt gemaakt voor 3D-printen. Het belangrijkste voordeel is dat met deze techniek een grotere productiesnelheid wordt gehaald. Volgens Titomic zo’n 20 tot 45 kg per uur metaal uit een enkele spuitmond, terwijl andere metaalprinters vaak al een dag nodig hebben voor 1 kg. De techniek is ook geschikt om verschillende materialen met elkaar te versmelten.
 

De fiets met het in 25 minuten geprinte titanium frame.


Om de presentatie op te luisteren werd een titanium fietsframe geprint (overigens heel klassiek van vorm). De printer deed er 25 minuten over.

Titomic is niet de enige die grote metalen objecten print. In Nederland bouwt MX3D een grote voetgangerbrug van ruim vier meter. De techniek is een heel andere: hier lassen robotys continu staaldraden aan elkaar. De productie van de brug heeft zo'n zes maanden in beslag genomen (lees 'MX3D voltooit geprinte brug').