De opkomst van 3D-printtechnologie (additive manufacturing) heeft in veel sectoren voor een ware aardverschuiving gezorgd. Jarenlang werd voorspeld dat het printen van metalen objecten het traditionele omsmelten en gieten volledig zou overnemen en overbodig zou maken. De realiteit is echter een stuk genuanceerder, en vooral veel interessanter. In plaats van elkaar weg te concurreren, blijken deze twee totaal verschillende werelden elkaar juist op briljante wijze aan te vullen. De combinatie van eeuwenoude principes met de nieuwste digitale fabricagetechnieken opent deuren naar ongekende geometrische vrijheid en kortere doorlooptijden in de maakindustrie.
De spectaculaire opkomst van 3D-geprinte zandvormen
Een van de meest baanbrekende innovaties is niet het printen van metaal zelf, maar het 3D-printen van de mallen. In het traditionele proces vereist zandvormen een fysiek (vaak houten of kunststof) model van het te maken object, dat in het zand wordt gedrukt. Het maken van deze modellen door een modelmaker is duur en zeer tijdrovend. Tegenwoordig kunnen industriële printers rechtstreeks zandvormen printen op basis van een CAD-tekening. Laagje voor laagje wordt het bindzand neergelegd en verhard. Dit betekent dat er geen fysiek model meer nodig is. Complexe interne holtes, die met traditionele technieken onmogelijk te lossen waren uit de mal, kunnen nu moeiteloos worden geprint.
Prototyping en innovatie versnellen met nieuwe technologieën
Deze hybride aanpak heeft het proces van productontwikkeling drastisch versneld. Waar het vroeger maanden duurde om een eerste functioneel prototype van een motoronderdeel in handen te hebben, kan dit nu binnen enkele dagen. De integratie van 3D-printers in een klassieke gieterij zorgt voor een wendbaarheid die voorheen ongekend was. Ingenieurs kunnen een onderdeel tekenen, de zandvorm vannacht laten printen, het morgenvroeg volgieten met vloeibaar staal, en het in de middag uitgebreid testen. Als het ontwerp niet voldoet, past men simpelweg de digitale tekening aan en begint de cyclus opnieuw, zonder duizenden euro’s te verliezen aan onbruikbare fysieke modellen.
Waarom klassiek vloeibaar metaal onvervangbaar blijft voor grote series
Ondanks de enorme voordelen van Direct Metal Laser Sintering (waarbij metaalpoeder direct tot een object wordt geprint), blijft de klassieke manier van produceren voorlopig heersen op de massamarkt. Metaal 3D-printen is relatief traag en de grondstoffen (specifiek metaalpoeder) zijn peperduur. Zodra de prototyping-fase voorbij is en er honderdduizenden eenheden van een onderdeel nodig zijn, schiet de printsnelheid tekort. Op dat moment schakelt men feilloos over op geautomatiseerd hogedruk spuitgieten of machinaal zandvormen. Zo bewijzen additive manufacturing en de conventionele zware industrie dat ze geen vijanden zijn, maar samen het perfecte gereedschap vormen voor de fabriek van de toekomst.
