Pagina 18 van: Metaal Magazine 6 – 2014
18 j a a r g a n g 5 2 | w w w . m e t a a l m a g a z i n e . n l | 6 – 2 0 1 4
poeder en de verdeling daarvan, het vermogen
van de laser, de scansnelheid van de laserbundel
en de dikte van de poederlaag. Want voor de
plaats en het aantal supports, en dus voor de
warmtehuishouding bij de opbouw van het
product, speelt ook een rol of het product ver-
ticaal, horizontaal of onder een hoek wordt
opgebouwd. Het is ook mede bepalend voor de
snelheid waarmee het product wordt opge-
bouwd en de (afkoel)tijd tussen twee lagen.
Om materiaalspanningen zo veel mogelijk te
voorkomen moeten abrupte diktesprongen in
een product in ieder geval worden vermeden.
Volgens Thuis is altijd een nabehandeling nodig
om deze materiaalspanningen te relaxeren.
Met name een materiaal als Inconel is op dat
punt erg gevoelig. “Het maakt ook nog verschil
of er tegen de gasstroom in of mee wordt ge-
print”, noemt Thuis een andere minder voor de
hand liggende parameter. Dit effect leidt er
mede toe dat eigenschappen een anisotroop
beeld kunnen vertonen.
Gasturbines
Het onderzoek bij het NLR is nog in volle gang
en nog niet alle variabelen zijn volledig in kaart
gebracht. “Het is nog een hele kunst om een
AM-product vliegend te krijgen”, aldus Thuis,
daarbij verwijzend naar de hoge eisen die in
deze sector worden gesteld. “Maar het gaat
lukken”, voegt hij daar als overtuiging aan toe.
De eerste fanbladen voor gasturbines voor de
vliegtuigindustrie zijn door GE inmiddels via
AM vervaardigd, binnen tien jaar zullen een
groot aantal onderdelen van deze gasturbines
via deze route gemaakt worden is de verwach-
ting. Simpelweg omdat door de ontwerpvrij-
heid bij het aanbrengen van interne koelkana-
len een gigantische winst in efficiëntie kan
worden bereikt. “Complexiteit kost niets bij
AM”, zoals Thuis het verwoordt.
Dat ontwerptraject is meteen een van de val-
kuilen: het volstaat niet om een bestaand on-
derdeel zomaar via AM te produceren. Om de
vormvrijheid en de mogelijkheden die dat biedt
te integreren vraagt AM om nieuwe ontwerp-
regels. Een bottleneck is ook nog de nabewer-
king, om de juiste nauwkeurigheid en opper-
vlaktekwaliteit te bereiken (de Ra-waarde ligt
zo rond 4 tot 10 micrometer) en om resterende
poederdeeltjes uit inwendige kanalen te verwij-
deren. Daar staat als een van de grote winst-
punt tegenover dat wereldwijd locaal geprodu-
ceerd kan worden, zonder dat daar grootscha-
lige investeringen voor nodig zijn. Al moet
daarbij nog wel worden gewaakt voor hackers
op de digitale snelweg.
Lichtere composieten
Ook bij Fokker Aerostructures heeft het 3D-
printen van metalen zijn intrede gedaan, al
spreekt het hoofd van het ‘Technology Offi ce’
Peter Kortbeek nog van ‘kinderschoenenwerk’.
Het onderzoek richt zich hier vooral op het
printen van titaanonderdelen. In de huidige
praktijk worden die via de verspanende route
vanuit volmetaal vervaardigd, waarbij vaak wel
80 tot meer dan 90 procent wordt wegge-
spaand. Niet bepaald een effectieve route dus
en daar valt nog veel te winnen.
Een andere revolutie lijkt de opkomst van met
vezels versterkte kunststoffen te zijn. Deze
composieten zijn nog weer 20 tot 30 procent
lichter dan aluminium en dat is een zwaarwe-
gende factor. Fokker werkt bijvoorbeeld aan de
ontwikkeling van composietflaps voor de
nieuwe A350 XWB van Airbus. Een van de na-
delen van composieten is dat het productietra-
ject moeilijk is te automatiseren. Vandaar dat
Fokker naast tapelay-technieken voor dunwan-
dige producten ook de RTM-technologie (resin
transfer moulding) onderzoekt voor dikwan-
dige delen, waarbij hars en vezels in een mal
worden gedoseerd die vervolgens meteen als
oven en drukvat fungeert. “Dat scheelt veel in-
vesteringen en maakt de productietijd korter.”
Natuurlijk zit de aluminiumindustrie ook niet
stil en wordt er gewerkt aan lichtere en sterkere
legeringen op basis van aluminium en lithium
en aluminium, magnesium en scandium. Vol-
gens Kortbeek spant het erom welke keuze
voor de nieuwe generatie verkeersvliegtuigen
in het segment van de Airbus A320 en Boeing
737 gemaakt gaat worden: aluminium of com-
posiet materialen. <<<
Composieten uit Flevoland
De stichting CompoWorld is in 2011 op-
gericht als uitvloeisel van een studierap-
port waaruit bleek dat Flevoland ‘goud
in handen heeft’ waar het de activiteiten
op het gebied van composieten betrof.
CompoWorld beoogt de spelers op dit
terrein te verenigen. Het initiatief heeft
vooralsnog een looptijd tot eind 2015.
Wereldwijd locaal produceren
Laag voor laag wordt een laagje metaalpoeder
(variërend tussen 20 en 100 micrometer) door een
laserbundel op de voorgaande laag gesmolten tot de
gewenste eindstructuur
Een seal waar de bladen van de gasturbine tegenaan lopen. Uitdaging is hier om de honingraatstructuur zo
goed gemaakt te krijgen dat geen lekkage vanuit de motor plaatsvindt
17-18_Aluminium.indd 18 16-06-14 09:35