Additieve technieken geschikt voor massaproductie van straalmotoronderdelen

Additieve technieken geschikt voor massaproductie van straalmotoronderdelen

Elk jaar maakt MIT zijn top 10 op van wat het de doorbraaktechnieken voor de nabije toekomst noemt. In de lijst van 2013 prijkte ook additive manufacturing, en wel dankzij General Electric, dat als een van de grootste producenten ter wereld overschakelt op 3D-printen om straalmotoronderdelen te maken op grote schaal.

General Electric heeft het belang van additieve productietechnieken begrepen en maakte een drastische beweging weg van de traditionele manier van fabricage. De luchtvaartdivisie is de grootste producent  van straalmotoren ter wereld. Voor een nieuwe vliegtuigmotor bereidt deze afdeling de productie voor van een brandstofsproeier op basis van additive-manufacturing-technologie (met een laser) in plaats van ze in metaal te gieten en  te lassen. Deze techniek kan de manier waarop GE heel wat van zijn complexe stukken ontwerpt en fabriceert, drastisch veranderen.

Vorig jaar nam GE enkele bedrijven over met knowhow in geautomatiseerde precisieproductie van metalen en integreerde de technologie in de activiteiten van GE Aviation. CFM International, de joint venture van GE met het Franse Snecma, zal de 3D-geprinte spuitkoppen gebruiken in de straalmotoren van zijn LEAP. Deze vliegtuigen komen in 2015-2016 op de markt. Elke vliegtuigmotor bestaat uit zo'n 10 tot 20 spuitkoppen, wat betekent dat GE binnen de drie jaar 25.000 exemplaren per jaar moet kunnen produceren met de benodigde kwaliteitseisen

Voordelen tegenover klassieke technieken

De fabrikant verkoos AM voor de productie van de sproeikoppen, omdat deze minder materiaal verbruikt dan de klassieke technieken. Hierbij wordt bespaard op de productiekosten en, aangezien de stukken lichter zijn, zullen de luchtvaartmaatschappijen tijdens het gebruik aanzienlijk besparen op brandstof. Met de klassieke productiemethoden zouden zo'n twintig stukken aan elkaar moeten worden gelast, wat  een arbeidsintensief proces is met een hoog percentage aan restmateriaal. In de plaats hiervan worden de stukken opgebouwd in een bed van kobaltchroompoeder. Een computergestuurde laserstraal smelt de legering op de gewenste plaatsen en creëert zo 20 µm dikke, gestructureerde lagen, de ene bovenop de andere. Het procedé is een manier om snel en direct complexe vormen te maken en de machines kunnen de klok rond werken. Bovendien wordt minder materiaal verbruikt omdat de printer vormen aankan die onnodig bulkmateriaal kunnen elimineren, waardoor de typische hoeveelheid afval gereduceerd wordt.

Meer weten over de mogelijkheden met additive manufacturing? Kom op 5 november naar Manufacturing Day in Genk!

Dit artikel kwam tot stand dankzij het project "Doorbraaktechnologie voor een Vlaamse maakindustrie met toekomst in het kader van Vlaanderen in Actie en met steun van het Agentschap Ondernemen.

Logo Nieuw Industrieel Beleid

Logo AO

Deel dit artikel