Renishaw toont aan dat kwaliteit niet degenereert na recycling
Hoe vaak kun je metaalpoeder opnieuw inzetten? Metaalpoeder voor AM machines dat niet in het product terecht komt, wordt gezeefd en dan gemengd met nieuw poeder voor de volgende batch. Kun je dat ongelimiteerd herhalen? Of verandert de chemische samenstelling en neemt de kwaliteit na een aantal keren zodanig af dat je de mechanische eigenschappen van het werkstuk negatief beïnvloedt?
Als product marketing engineer bij Renishaw pakt Lucy Grainger vooral de vragen op die bij meerdere klanten spelen. Zo dicht ze het gat tussen de R&D afdeling van Renishaw en de klant. Op RapidPro presenteerde ze de uitkomsten van een interessant onderzoek dat Renishaw gedaan heeft naar de relatie tussen hergebruik van metaalpoeder en de kwaliteit. Daarbij werd gekeken naar zowel de chemische samenstelling van het poeder als mechanische eigenschappen van de stukken die ermee werden geprint. Om de test in het extreme door te trekken, is er geen nieuw materiaal toegevoegd. Het gebruikt poeder werd na het zeven opnieuw ingezet. “We wilden een worst case scenario onderzoeken”, aldus Lucy Grainger.
Poeder kostbare grondstof
De reden voor het onderzoek is dat bedrijven niet onnodig
Na 38 builds is het zuurstofgehalte nog steeds binnen de ASTM norm.
8
metaalpoeder willen weggooien, omdat de grondstof voor het 3D metaalprintproces duur is. Lucy Grainger: “Belangrijk is wel dat het gebruikt poeder steeds aan de ASTM normen blijft voldoen.” De studie richtte zich met name op titaan (6Al4V), een veel gebruikt poeder voor onder andere luchtvaarttoepassingen. Gewerkt werd met de Grade 5 en ELI (een variant met minder zuurstof). Juist dit materiaal is voor additive manufacturing interessant, omdat bij het verspanen ervan de temperatuur stijgt wat invloed heeft op de chemische samenstelling. “Daardoor wordt het machinaal bewerken ervan lastiger”, verduidelijkt Lucy Grainger. Het tweede argument voor de luchtvaartindustrie om voor het produceren van titanium onderdelen naar additive manufacturing te kijken, is de buy-fly ratio. Liefst 90% van het materiaal van een titanium freesdeel belandt als spanen in de afvalbak. Met AM wordt deze verhouding nagenoeg tot 1:1
Hetzelfde geldt voor het stikstof gehalte.
print magazine juni 2017