Duurzame 3D-print materialen: feiten van fictie scheiden

Onder de diverse innovaties die het vak van ontwerpingenieur in recente tijden heeft ervaren, is het wonder van Additieve Productie (AM) misschien wel de een met de meest invloedrijke aard. Met AM-technieken die wereldwijd breed worden aangenomen in industrieën, worden ontwerpingenieur en productie ongetwijfeld in een nieuwe era van ontwikkeling geleid.

3D-printen is de meest bekende van alle AM-methodes, en het heeft in recente jaren een vlucht genomen. Het feit dat het ingenieurs de luxe van snel prototypen heeft gegeven, is een getuigenis van zijn revolutionaire aard, wat hen in staat stelt hun ontwerpen in elk aspect te perfecteren vóór massaproductie.

Echter, ongeacht de mogelijkheden van dit ontwerpproces, worden ingenieurs nog steeds geconfronteerd met de uitdaging om het milieuduurzaam en kosteneffectief te maken, zodat het op een veel breerdere schaal kan worden aangenomen.

Dit artikel verkent de diverse materialen die in AM worden gebruikt. Het geeft u een momentopname van enkele van de recentste ontwikkelingen in de industrie, alsook een overzicht van hoe milieuduurzaam de toekomst van AM werkelijk is.

3D-print materialen: niet alleen plastic!

Een van de meest voorkomende misverstanden over modern 3D-printen is dat alleen plastic in dit proces wordt gebruikt - maar dat is simpelweg niet het geval. Natuurlijk zijn harsen een populaire keuze omdat ze een reeks gewenste eigenschappen bieden zoals zwaartekracht of elasticiteit in vaste vorm. SLA (stereolithografie) en DLP (digitale lichtverwerking) printers zijn veelvoorkomende machines die gebruikt worden om prototypen met harsen te ontwikkelen.

Moderne ontwerpingenieurs hebben echter een wijd scala aan verschillende printbare materialen tot hun beschikking wiens toepassingen verschillen afhankelijk van talloze factoren zoals de benodigde materiaaleigenschappen, kosten, kleur, uiterlijk, en laagdikte.

Als niet alleen plastic, welke andere typen materialen kunnen dan voor 3D-printen gebruikt worden?

Enkele van de meest veelvoorkomend gebruikte non-plastic materialen worden hieronder weergegeven:

• Metalen: Metalen kunnen direct geprint worden met diverse technieken zoals poedersinteren of direct smelten. Metalen zoals aluminium, titanium, en roestvrij staal zijn populaire keuzes onder ingenieurs vanwege de hoge sterkte en metallische afwerking.
• Glas: Glas is recentelijk gebruikt in AM om complex gevormde items te bouwen die cruciaal zijn voor velden zoals optica en microvloeistoftechniek.
• Keramiek: Keramiek is een populaire keuze vanwege hun glanzende, geglaazuurde oppervlakte. Geavanceerde (of technische) keramieken worden gebruikt in de automotive industrie, voor kleine onderdelen zoals filters of ondersteuningsmontages voor katalysatoren bijvoorbeeld, alsook in de biomedische industrie.
• Organische verbindingen: Verschillende organische materialen worden nu ook gebruikt om materialen voor AM te ontwikkelen. Ze bieden adequate kwaliteit en kunnen milieuvordelen bieden. Een interessant voorbeeld hiervan is steen; poedersteen wordt gecombineerd met milieuvriendelijk thermoplastisch polymer PLA (polyactide) wat producten zowel een natuurlijke uitstraling en textuur als een sterke structuur geeft.

Wat ligt er voor ons?

Kijkend naar de bovenstaande sectie, is het redelijk veilig om te zeggen dat plastic niet de enige materialen zijn die Additieve Productietechnieken gebruiken. Wat overblijft, is de vraag naar duurzame materialen die niet alleen innovatie in engineering garanderen, maar ook een groenere, meer leefbare planeet in de toekomst.