ENGINEERINGNET.BE - De koperlegering, een poeder waarvan de oppervlakte is gewijzigd, vermindert de reflectie van de laser wanneer die op het koper schijnt.
Zo kan je kwalitatieve stukken in koper printen op zowat eender welke 3D-metaalprinter. Je hoeft geen sterkere of duurdere groen- of blauwlicht laser meer. Amnovis maakt zijn poeder nu beschikbaar via starterkit.
Amnovis demonstreerde kopergeprinte stukken met een wanddikte van nauwelijks 200 µm en met nauwelijks 250 µm ruimte tussen verschillende features. Deze koper-geprinte stukken geleiden beter, zowel thermisch als elektrisch (tot 90% IACS). Ook mechanisch presteren ze beter (treksterkte tot 500 Mpa). Ze halen meer dan 99% materiaaldensiteit.
Geleidbaarheid en mechanische eigenschappen kunnen worden fijngestemd. Zo kan bij het printen van CuCr1Zr de thermische geleidbaarheid tot 360 W/(m·K) opgetrokken worden. Deze koperlegeringpoeders kennen voorts een uitstekende vloeibaarheid en zijn oxidatiebestendig -minder verlies, meer herbruikbaarheid van materiaal … Toepassingen: koelplaten, heat pipes, warmtewisselaars, conforme koelvorminzetstukken, inductie coils, motorwindingen voor elektrische voertuigen, elektromagnetische coils, golfgeleiders en antennes …
Medische wereld
Het jonge Amnovis (opgericht in 2020) is in eerste instantie gefocust op contractproducties voor de medische wereld (implantaten). “We 3D-printen serie-matig in titanium met geïntegreerde automatische nabewerking/afwerking en een 100% ‘critical to quality’ controle. Daar komen vrijwel geen handjes meer aan te pas”, zegt Tom De Bruyne, business development manager.
Ooit was hij CEO bij Laser Cladding Ventures (LCV). Medeoprichters van Amnovis zijn Peter Mercelis en CEO Ruben Wauthle. Mercelis startte in 2008 het Leuvense Layerwise waar Wauthle zijn doctoraat deed en ’s werelds eerste titanium onderkaak printte. Toen Layerwise in 2014 door 3DSystems werd gekocht, bleven beiden nog even aan boord.
Mercelis werd engipreneur: hij investeerde onder andere in het Gentse Oqton, dat AI-cloudsoftware voor de maakindustrie ontwikkelt, maar bij Amnovis ook de MES-aansturing en kwaliteitscontrole verzorgt, en richtte midden 2022 Replasia op dat medische apparatuur ontwikkelt om heupdysplasie te behandelen.
Belgische excellentie in 3D-materiaaltechnologie
Lasers hebben het steeds al lastig met hoogreflectieve materialen. In 2020 ontwikkelde de KU Leuven met Flanders Make en het KTH Royal Institute of Technology uit Stockholm een oplossing om koper 3D te printen met een IR-laser. Het modificeerde de oppervlakte van koperpoederdeeltjes (CuCr1) door het poeder bij hoge temperatuur door een stikstofatmosfeer te jagen. De homogeen verdeelde Cr-atomen diffunderen naar het oppervlak van het poederdeeltje wat het optische absorptievermogen van het poederdeeltje plots verdubbelt.
Dat zorgt ervoor dat het koperpoeder op een poederbedlasermachine geprint kan worden met nog slechts 20% van de energie die tot dan toe nodig was. Het is deze gepatenteerde technologie die Amnovis in 2022 licentieerde en verder op punt stelde. Een van de uitvinders, Suraj Dinkar Jadhav, stelde het proces op punt voor toepassing op industriële schaal. “We investeerden het voorbije jaar in apparatuur om de productie op te schalen en breiden nu het team uit”, aldus De Bruyne die de huidige productiecapaciteit op zo’n 100 kg/dag schat. “Daarmee willen we first tiers aanspreken, zowel 3D-printerbouwers als materiaal/poedertoeleveranciers. We mikken op ‘power users’ die direct marktvergrotend kunnen zijn.”
