ENGINEERINGNET.BE - Het selective laser melting (SLM) proces bewees zich al bij het 3D-printen op poederbed met toepassingen in allerlei sectoren. Tot nu toe smolt de laser staalpartikels aan elkaar, titanium- en aluminiumlegeringen, nikkel en cobalt. Maar koper bleek te moeilijk.
Fraunhofer ILT sleutelt aan de SLM-techniek om er ook koperlegeringen en zelfs puur koper mee te printen. Koper geleidt beter -elektrisch en thermisch- dan veel andere materialen en zou daarom voor tal van toepassingen een geweldig alternatief zijn. Maar koper reflecteert ook tot 90% van de laserstralen die typisch gebruikt worden bij SLM 3D printen.
Die sterke reflecties kunnen componenten van het SLM-systeem beschadigen. Maar zo komt er ook maar een heel klein deel van de laserenergie in het materiaal terecht. Bovendien stijgt het absorptievermogen van het kopermateriaal voor IR-licht snel wanneer het vloeibaar wordt en dat verstoort het smeltproces.
ILT ontwikkelt nu een laserbron die ‘groen’ licht uitstuurt in de plaats van IR-licht. Het groene licht heeft een golflengte van maar 515 nm, de helft van de klassiek gebezigde golflengte. Het absorptievermogen van koper is veel hoger. Bij die golflengte vergt een stabiel proces minder laservermogen.
ILT heeft het over ‘SLM in green’ en mikt op een laser met een uitgangsvermogen tot 400 Watt in continu. Het zal zijn proces midden november voorstellen op formnext 2017, de additive manufacturing vakbeurs in Frankfurt.
Tegen eind 2017 komt er dan een “SLM in green” lab. Het is de bedoeling een betrouwbaar industrieel proces op te zetten met een plus: met de kortere golflengte kan de straal nog preciezer neergezet worden waardoor uiteindelijk nog nauwkeuriger geprint kan worden. Dat hangt natuurlijk ook af van de korrelgrootte van het materiaal. Toepassingen zijn legio: complexe geometrieën voor warmtewisselaars, elektrische onderdelen,… De groene laser zou wellicht ook op andere materialen ingezet kunnen worden.
De research gebeurt in het kader van een onderzoeksproject dat middelen krijgt van de AiF German Federation of Industrial Research Associations en loopt tot midden 2019.
