Tussen al het geweld van 3D printers die momenteel nogal in de belangstelling staan, zijn er maar weinig bedrijven die complexe metalen producten maken met behulp van selective laser melting (SLM). Het Belgische bedrijf LayerWise richt zich uitsluitend op deze manier van produceren.
LayerWise toonde op de Precisiebeurs in Veldhoven enkele gepersonaliseerde producten zoals orthopedische prothesen en kaakgewrichten. Maar ook grotere series van industriële componenten zijn mogelijk. Het bedrijf spreekt vooral over additief produceren. Wordt bij 3 D printing veelal gebruik gemaakt van kunststof, bij SLM worden componenten gecreëerd uit metalen en legeringen. LayerWise gebruikt vooral roestvast staal, hardbaar staal, titanium, aluminium of inconel.
Dit demo-deel laat zien wat LayerWise kan doen met selective laser melting (foto’s: LayerWise)
Met additief produceren kan het Layerwise nagenoeg elke denkbare productvorm maken door metaalpoeder laag voor laag te smelten door middel van een laserstraal. Additief produceren is een alternatieve technologie voor traditionele metaalbewerking en metaal(spuit)gieten. Hiermee is het mogelijk om de ideale vorm van complexe metalen prototypes in één stap te produceren, inclusief uitsparingen, ribben, holtes en interne details.
Dunne wanddiktes mogelijk
Onderzoek toont aan dat de mechanische eigenschappen nagenoeg gelijk zijn aan die van conventionele metalen. Layerwise beheerst het ‘Metal Additive Manufacturing’ op een dusdanig niveau dat ze producten kunnen maken met hoge nauwkeurigheden en dunne wanddiktes. Tot de typische industriële toepassingen behoren complexe doorstroomstukken en inzetdelen voor bijvoorbeeld spuitgietmatrijzen waarbij de koelkanalen om de vormholte zijn gelegd.
Deze orthopedische heupkom is aan de buitenzijde voorzien van een bijzondere structuur voor maximale botaanhechting. Aan de binnenzijde is het oppervlak nabewerkt
Homogene metaalstructuur
Tijdens de productie worden de metaalpoederdeeltjes door de laser gesmolten waarbij horizontale laagjes van 20 tot 40 micron worden opgebouwd. Door het metaalpoeder selectief te verhitten, smelt het poeder snel en volledig en hecht zich goed op de vorige laag. Hierdoor ontstaat een dichte en homogene metaalstructuur en zijn dunne structuren mogelijk. Enkele getallen onderstrepen dit: minimum wanddikte 200 micron, minimum kolomvorm 180 micron, minimum gatdiameter 300 micron en een minimum kanaaldiameter 300 tot 600 micron.
Spin-off KU Leuven
Het Leuvense LayerWise is het eerste productiebedrijf in België dat zich uitsluitend richt op ‘Metal Additive Manufacturing’. Het bedrijf was een spin-off van de KU Leuven. Inmiddels heeft het bedrijf enkele jaren ervaring met selective laser melting. Het bedrijf is actief voor klanten op het industriële, medische en tandheelkundige vlak. Onderstaande video geeft een idee wat het bedrijf bedoelt met Metal Additive Manufacturing.