PRINT JE FIETS IN 3D

ONDERZOEKERS IN DE KIJKER

Verschillende bedrijven en kennisinstellingen hebben samen, binnen het kader van de Flam3D vereniging, een fiets gemaakt met behulp van 3D-print technologie. Deze ‘3E-Bike’ is voorgesteld tijdens de fietshappening ‘The Allround Flandrien’. Met deze fiets willen ze laten zien wat er allemaal mogelijk is binnen 3D-printing en wat de meerwaarde kan zijn binnen een productieomgeving.

Hiervoor zijn bamboevezels gebruikt die weerbaarder zijn tegen vervormen en die hun oriëntatie in het filament behouden tijdens het compounderen. De langere vezels vormen wel een grotere uitdaging tijdens het printen.

Van mechanisch naar elektrisch

Bijkomend produceerden de ingenieurs op Technologiecampus De Nayer een op maat gemaakte aanraak sensor voor de bediening van de verlichting op de 3E-Bike. Om dit te realiseren werd geen gebruik gemaakt van het printen van onderdelen met mechanische eigen - schappen, zoals gekend bij het grote publiek, maar van onderdelen met elektrische eigenschappen. Dit kon door FDM te combineren met Aerosol Jet Printing (AJP). De FDM technologie is momenteel de meest toegepaste technologie op kleine doe-het-zelf printers.

Technologiecampus De Nayer heeft de remhandvaten geprint via FDM (Fused Deposition Modeling). Daarvoor is een natuurlijk, vezel ver sterkend PLA-filament gebruikt. In samenwerking met de bedrijven Proviron en Bambooder werden verschillende composiet filamenten ontwikkeld. Ook het spatbord is uit composieten vervaardigd en werd ontworpen door Mathilde Armand (Campus Groep T) die haar inspiratie haalde uit bamboe - bladeren.

Naast vlasvezels werden voor het eerst bamboevezels als versterking in een PLA-filament toegepast. De kennis over natuurlijke vezels van Campus Groep T en De Nayer en de expertise over het maken van compounds van de Technologiecampus Oostende kwamen hier goed van pas. De experimenten hebben de theorie aangetoond dat langere vezels zorgen voor een grotere stijfheid van het filament.

AJP daarentegen is een recent ontwikkelde technologie voor het printen van elektronica op zowel vlakke als complex gekromde oppervlakken. Voor deze specifieke case is gebruik gemaakt van inkt met nano zilverdeeltjes, die met behulp van AJP met hoge resolutie neergelegd kunnen worden voor het produceren van onder andere geleidende banen en sensoren. FDM zorgde voor het creëren van een draagstructuur waarop deze geleidende banen later geprint worden. Naast kennis omtrent productie is ook kennis van elektronisch ontwerp nodig om dergelijke toepassing te verwezenlijken. Hierdoor werd samen - gewerkt met Thomas More - Embedded Systems.

Tandwiel uit keramiek

Onze zusterfaculteit Ingenieurs wetenschappen produceerde één van de tandwielen in de kettingoverbrenging van de fiets geproduceerd uit Si-SiC keramiek (reactiegebonden silicumcarbide).

Dit materiaal is, naast enorm hard, ook zeer temperatuurs- en corrosiebestendig. Via selectief lasersinteren (SLS) is het mogelijk om zeer complexe onderdelen uit Si-SiC laag per laag op te bouwen op basis van poedermateriaal. Na het SLS proces wordt het tandwiel geïnfiltreerd met gesmolten silicium. Het resultaat is een Si-SiC onderdeel dat geen poriën meer bevat en geschikt is voor gebruik in technisch hoogwaardige toepassingen.

PARTNERS EN MEDEWERKERS

Faculteit Industriële Ingenieurswetenschappen

- Technologiecampus De Nayer: Eleonora Ferraris, Frederik Vogeler, Jan Ivens, Kevin Hendrickx en Hans De Punt

- Technologiecampus Oostende: Frederik Desplentere en Wim Six

- Campus Groep T: Aart van Vuure, Delphine Depuydt, Mathilde Armand en Michiel Balthazar

Faculteit Ingenieurswetenschappen

- Jean-Pierre Kruth, Jef Vleugels en Sebastian Meyers

MET DANK AAN:

Kris Binon (CEO Flam3D), Ann Witvrouw (KU Leuven IOF-manager) en Thomas More – Embedded Systems (Patrick Pelgrims en Jurre De Weerdt)

Sharon Van Damme