211service.com
Vliegtuigen worden lichter dankzij 3D-geprinte onderdelen
3D-printen van metaal, dat al bijna twee decennia bestaat, komt eindelijk tot zijn recht als een echte massaproductietechnologie: de verkoop van machines die metalen voorwerpen printen, is snel gestegen omdat fabrikanten, vooral in de lucht- en ruimtevaartindustrie, zich voorbereiden op commerciële productie van additief gemaakte onderdelen die ze al jaren ontwikkelen (zie 10 Breakthrough Technologies 2013: Additive Manufacturing).
Dat is volgens Terry Wöhlers , een branche-analist en consultant die een jaarvolume door velen beschouwd als de meest gezaghebbende bron van analyse voor de industrie voor de productie van additieven. Vorig jaar kochten bedrijven 808 machines die in staat zijn om metalen onderdelen laag voor laag te bouwen, tegen 550 in 2014 en 353 in 2013, volgens Wohlers. Een jaarlijkse omzetgroei van honderden eenheden lijkt misschien klein, maar deze machines kosten honderdduizenden tot een miljoen dollar per stuk.
GE is begonnen met de commerciële productie van dit 3D-geprinte brandstofmondstuk en is van plan er uiteindelijk 30.000 per jaar te produceren.
Makers van tandheelkundige apparaten en orthopedische implantaten behoorden tot de eersten die begonnen met het 3D-printen van metalen producten; ze produceren dingen al een paar jaar op deze manier. Maar de komst van de lucht- en ruimtevaartindustrie heeft het potentieel om additieve metaalproductie tot een veel grotere onderneming te maken.
Verschillende 3D-geprinte onderdelen ontwikkeld door GE, Airbus en anderen zijn klaar voor de markt of komen er dichtbij. GE gebruikt de technologie zelfs al om twee gecompliceerde onderdelen van een straalmotor te produceren - een brandstofmondstuk en een apparaat voor het huisvesten van temperatuursensoren - evenals onderdelen voor een turbopropmotor. En bedrijven ontwikkelen achter de schermen tal van extra onderdelen voor vliegtuigen, satellieten en raketten.
Bij industriële additieve productie wordt doorgaans een intense warmtebron gebruikt, ofwel een laser of een elektronenstraal, die metaalpoeders laag voor laag smelt volgens geautomatiseerde instructies, waarbij onderdelen worden opgebouwd terwijl het metaal stolt. De technologie is vooral nuttig voor het maken van gecompliceerde componenten in relatief kleine volumes, omdat het ontwikkelen van de gereedschappen om ze te vervaardigen erg duur kan zijn.
Een container voor een temperatuursensor gemaakt door GE was het eerste 3D-geprinte metalen onderdeel dat werd goedgekeurd door de Federal Aviation Administration.
De conventionele versie van GE's 3D-geprinte brandstofsproeier bestaat uit 18 afzonderlijke onderdelen die aan elkaar moeten worden gelast. De nieuwe versie is slechts een enkel onderdeel, en dat is het ook 25 procent lichter , wat de brandstofefficiëntie zal helpen verhogen. Er zijn 19 van dergelijke sproeiers in een nieuwe straalmotor die GE aan het ontwikkelen is, waarvoor het bedrijf 10.000 bestellingen heeft, en het bedrijf is van plan de technologie te gebruiken om jaarlijks 30.000 van deze sproeiers te maken.