Meubels 3D-printen in enkele minuten met behulp van vloeibaar metaal.

Een team van MIT-experts heeft een 3D-printtechnologie ontwikkeld die tien keer sneller is dan vergelijkbare 3D-printprocessen voor metaal, hoewel er nog steeds esthetische beperkingen zijn.

In een nieuwe studie heeft het Massachusetts Institute of Technology (MIT) meubelonderdelen zoals tafel- en stoelframes en -poten 3D-geprint met vloeibaar metaal. Hierdoor konden stevige onderdelen in slechts enkele minuten worden geproduceerd, zo meldde Design Boom op 26 januari. Het printproces begint met het spuiten van vloeibaar metaal, met name aluminium, in een vooraf bepaalde vorm. Het vloeibare metaal hardt snel uit en neemt de gewenste vorm aan.

Onderzoekers stellen dat de technologie voor het printen met vloeibaar metaal (LMP) 3D-printen tot wel tien keer sneller mogelijk maakt dan vergelijkbare 3D-printprocessen met metaal. Het smelten van het metaal is mogelijk ook efficiënter dan sommige andere methoden, omdat metalen gemakkelijker verkrijgbaar zijn en er veel schroot beschikbaar is dat gerecycled kan worden.

LMP is zeer veelbelovend, maar kent ook beperkingen, aldus universitair hoofddocent Skylar Tibbits van de afdeling Architectuur van MIT, die deel uitmaakt van het onderzoeksteam. De technologie maakt bijvoorbeeld het snel printen van grote objecten mogelijk, maar de resolutie en esthetiek zijn niet hoog. De geprinte objecten vertonen duidelijk een ruw en oneffen oppervlak.

"Maar de meeste dingen die in de menselijke wereld worden gemaakt, zoals tafels, stoelen en gebouwen, hoeven geen extreem hoge resolutie te hebben. Snelheid, schaal, herhaling en energieverbruik zijn daarentegen wel belangrijke parameters," aldus Skylar Tibbits.

Het MIT- team bouwde ook een machine die aluminium kan smelten, het vloeibare metaal kan opslaan en het vervolgens via een keramische sproeier in een vooraf bepaalde vorm kan spuiten. "Het gesmolten aluminium vernietigt vrijwel alles op zijn pad. Aanvankelijk gebruikten we roestvrijstalen sproeiers, daarna schakelden we over op titanium en uiteindelijk kozen we voor keramiek. Maar zelfs keramische sproeiers kunnen verstopt raken omdat de warmte niet altijd gelijkmatig verdeeld is bij de sproeierpunt", aldus Zain Karsan, promovendus aan de ETH Zürich.

LMP maakt het mogelijk om snel 3D-geprinte meubelonderdelen en andere objecten te maken met behulp van vloeibaar metaal. Omdat gesmolten aluminium binnen enkele minuten afkoelt, kunnen gebruikers de nieuw geprinte producten direct gebruiken. Het onderzoeksteam ontdekte ook dat hoe groter de hoeveelheid gesmolten aluminium, hoe sneller de printer kon werken. In de toekomst willen ze manieren vinden om een stabiele temperatuur in de spuitmond te handhaven en te voorkomen dat het vloeibare metaal blijft plakken, terwijl ze ook een betere materiaalstroom willen creëren en ontwerp oplossingen willen onderzoeken om de uniformiteit en gladheid van de producten te vergroten.

Thu Thao (volgens Design Boom )

Bronlink