28 apr. 2025
2 minuten
3D-printen van metaal heeft de productie van metalen onderdelen sneller en consistenter gemaakt. Maar het proces heeft nog een groot probleem: kleine fouten zoals poriën verzwakken de onderdelen. Daarom moeten alle onderdelen na het printen grondig worden gecontroleerd. Dat maakt productie traag en duur. Een team van Penn State (VS) gaat daar verandering in brengen.
Het team van krijgt 1 miljoen dollar subsidie van Darpa, het Amerikaanse agentschap voor onderzoek in defensie. Hun doel: fouten direct tijdens het printen opsporen met geluidsgolven.
Poriën opsporen met ultrasoon geluid
Bij metaal 3D-printen smelt een laser straal voor straal metaalpoeder aan elkaar. Tijdens dit proces kunnen kleine luchtbellen ontstaan, die later poriën vormen in het vaste materiaal. Nu worden poriën pas achteraf opgespoord, vaak met dure en trage röntgenscans. Kube’s team heeft iets nieuws bedacht: ze sturen ultrasone golven door het vloeibare metaalbad. Kleine luchtbellen reageren hierop door een specifiek geluid te maken – ze ‘zingen’. Gevoelige microfoons in de printer vangen deze geluiden op. Zo kunnen poriën al tijdens het printen worden ontdekt.
Snelle röntgen
Voor de ontwikkeling werkt het team samen met Tao Sun van Northwestern University en het Advanced Photon Source (APS) laboratorium. Daar kunnen ze luchtbellen direct zichtbaar maken met razendsnelle röntgenbeelden. Deze beelden helpen om de geluidssignalen goed te interpreteren. Later wordt de technologie getest op 3D-printers van Penn State zelf.
Doel is om tegen eind 2026 te kunnen aantonen dat ze poriën van slechts 25 micrometer groot kunnen opsporen, met een nauwkeurigheid van 125 micrometer.
Snellere productie, hogere kwaliteit
Met deze techniek kunnen bedrijven straks onderdelen produceren zonder lange kwaliteitscontroles achteraf. “Dit onderzoek kan een revolutie betekenen voor 3D-metaalprinten,” zegt Kube. “Dankzij deze subsidie kunnen we grote stappen zetten richting duurzame, hoogwaardige productie.”
Anderen lazen ook
