3D-printen van meubels in minuten met vloeibaar metaal

Experts van MIT hebben een 3D-printtechnologie ontwikkeld die 10 keer sneller is dan vergelijkbare 3D-metaalprintprocessen, maar de esthetische mogelijkheden zijn nog steeds beperkt.

In een nieuwe studie van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) werden meubelonderdelen zoals frames en poten van tafels en stoelen 3D-geprint met vloeibaar metaal. Zo ontstonden er binnen enkele minuten stevige onderdelen, zo meldde Design Boom op 26 januari. Het printproces begint met het spuiten van vloeibaar metaal, met name aluminium, in een vooraf ontworpen vorm. Het vloeibare metaal hardt snel uit en neemt vorm aan.

Volgens onderzoekers maakt Liquid Metal Printing (LMP)-technologie 3D-printen tien keer sneller dan vergelijkbare 3D-metaalprintprocessen. Het smelten van metaal kan ook efficiënter zijn dan sommige andere methoden, omdat metalen gemakkelijker te vinden zijn en er een overvloed aan schroot is dat gerecycled kan worden.

LMP is veelbelovend, maar kent zijn beperkingen, zegt Skylar Tibbits, universitair hoofddocent aan de MIT-afdeling Architectuur en lid van het onderzoeksteam. Zo maakt de technologie het mogelijk om grote objecten snel te printen, maar de resolutie en esthetiek zijn niet hoog. De geprinte objecten hebben ruwe en oneffen oppervlakken.

"Maar de meeste dingen die in de menselijke wereld worden gebouwd, zoals tafels en gebouwen, hebben geen hoge resolutie nodig. Tegelijkertijd zijn snelheid, schaal, herhaling en energieverbruik allemaal belangrijke parameters", aldus Skylar Tibbits.

Het MIT- team bouwde ook een machine die aluminium kan smelten, het vloeibare metaal kan vasthouden en het vervolgens in een vooraf ontworpen vorm uit een keramische spuitmond kan spuiten. "Gesmolten aluminium vernietigt bijna alles wat het tegenkomt. We begonnen met een roestvrijstalen spuitmond, stapten vervolgens over op titanium en uiteindelijk op keramiek. Maar zelfs keramische spuitmonden kunnen verstopt raken omdat de warmte niet altijd gelijkmatig over de spuitmond verdeeld is", zegt Zain Karsan, promovendus aan de ETH Zürich.

LMP maakt het mogelijk om snel meubelonderdelen en andere objecten te 3D-printen met vloeibaar metaal. Omdat het gesmolten aluminium binnen enkele minuten afkoelt, kunnen gebruikers de nieuwe producten direct gebruiken. Het team ontdekte ook dat hoe groter de hoeveelheid gesmolten aluminium, hoe sneller de printer kan werken. In de toekomst willen ze manieren vinden om de temperatuur in de nozzle stabiel te houden en te voorkomen dat het vloeibare metaal aankoekt, en tegelijkertijd een betere materiaalstroom te creëren en ontwerpoplossingen te vinden die de uniformiteit en gladheid van de producten vergroten.

Thu Thao (volgens Design Boom )

Bronlink