Pagina 23 van: Metaal Magazine 7 – 2018

De staalindustrie volgt ontwikkelin-
gen op het gebied van de additive
manufacturing met belangstelling.
Daar zijn goede redenen voor, want
3D-printen kan het aantal legerin-
gen bijna oneindig groot maken. En
staal is niet langer beperkt tot een
plat of lang product.

Dat is de kern van het betoog van
professor Johannes Henrich Schlei-
fenbaum, die aan de RWTH Aachen
de leerstoel Digital Additive Produc-
tion bekleedt. Schleifenbaum sprak
op de 3D Valley Conference, een 3D
print conferentie in Aken, georgani-
seerd door Tema Technologie Mar-
keting, met de Duitse koepelorgani-
satie Stahl als een van de partners.
Volgens de Akense professor vindt
de staalindustrie 3D-printen een
spannende ontwikkeling omdat
opeens heel nieuwe mogelijkheden

ontstaan. “Tot nog toe moet het plat
of lang zijn. Gaat een legering daar
niet doorheen, komt ze nooit op de
markt.” Dat is een beperking. Met
de huidige technieken kunnen zo’n
117.000 verschillende legeringen wor-
den gemaakt, waarbij in de allermo-
dernste legeringen – de high entropy

alloys – tot vijf legeringselementen
worden samengevoegd tot één ma-
teriaal. Deze vijf elementen zijn in
nagenoeg gelijke mate in het mate-
riaal aanwezig. Cantor is daar een
voorbeeld van. Dergelijke materialen
hebben treksterktes tot 1950 MPa en
hardheden tot 520 HV.

Legering maken tijdens printproces
“Met additive manufacturing maken
we de legering pas in het proces,”
aldus Schleifenbaum. Hij praat dan
over de Direct Energy Deposition

Ieder zijn eigen
staalfabriek

Metaal MagazIne tekst en FotograFIe: FranC CoenenProDUCtIeteCHnIek 23

printtechnologie, waarbij poeder in
de laserstraal wordt gesmolten en
zo het product laagsgewijs wordt
opgebouwd. Dat is bijvoorbeeld de
techniek die Trumpf aanbiedt onder
de noemer Laser Metal Deposi-
tion en Insstek (in Nederland bij
Dormac CNC Solutions) onder de
naam Direct Metal Deposition. Het
Fraunhofer ILT in Aken is een van de
onderzoeksinstellingen die intensief
met deze techniek bezig is. Daarbij
mengen ze verschillende poeders
pas in de machine, op het moment
dat het materiaal in de laserstraal
wordt gebracht. Hoewel deze
ontwikkelingen nog aan een begin
staan, ziet men in Aken veel nieuwe
mogelijkheden. “Nu zijn honderden
miljoenen combinaties mogelijk,”
meent Schleifenbaum. “Stel dat
we een nieuwe manier hebben om
legeringen te maken én een systeem
om ze te verwerken, dan gaan we
een enorme stap zetten.” In Aken
is al gewerkt met Cantor in een 3D-
metaalprinter. Vergeleken met het
gieten met dit materiaal (sterkte 300
MPa) komt 3D-printen op een sterkte
uit die een factor 2 tot 2,5 hoger
ligt. Dat komt door de snelle afkoe-
ling tijdens het 3D-printen, iets
dat met traditionele processen niet
realiseerbaar is.
Scalmalloy is een ander voorbeeld.
Dit is een materiaal zo licht als
aluminium, maar met de sterkte
van titanium. Het is door Airbus-
dochter AP Works doorontwikkeld
voor 3D-printen. Schleifenbaum: “Er
ontstaat een nieuwe legeringsklasse
waardoor additive manufacturing
meer voet aan de grond krijgt in de
productie waar zeer hoge mechani-
sche eigenschappen nodig zijn.”.

Een Insstek-printer, die de legering in de machine maakt. Professor Schleifenbaum (RWTH
Aachen) ziet in dergelijke technologie de kans om het aantal legeringen oneindig te vergroten.

23_staalam.indd 23 05-11-18 16:45