AI & computing › AI-ontworpen materialen
Amerikaans defensielab bestelt titaanpoeder voor 3D-printen via plasma-techniek
Een groot Amerikaans onderzoekslab dat werkt voor het Pentagon en NASA heeft voor het eerst titaanpoeder besteld bij het Canadese bedrijf PyroGenesis. Het poeder wordt gemaakt met plasma-atomisatie en is bedoeld voor 3D-geprinte onderdelen in de lucht- en ruimtevaart en de medische sector.
Het gaat om een orde voor grof Ti64-titaanpoeder, een legering ook bekend als Ti-6Al-4V. Dat poeder is bestemd voor electron beam melting, afgekort EBM: een 3D-printtechniek waarbij een elektronenbundel laag voor laag metaalpoeder samensmelt tot een compleet onderdeel. Zo ontstaan complexe vormen die met traditionele fabricagemethoden lastig te maken zijn, zoals lichte maar sterke structuren voor vliegtuigen of implantaten.
Poeder op maat voor precisiewerk
Het bestelde poeder heeft deeltjes van 45 tot 106 micron, ruwweg de dikte van een half tot een heel mensenhaar. Die maat is precies afgestemd op EBM-printers. Titaanlegering Ti64 is populair in de industrie omdat het sterk, corrosiebestendig en relatief licht is. PyroGenesis maakt het poeder onder de merknaam NexGen, met een techniek die het bedrijf al vroeg patenteerde en die zij zelf de term 'plasma-atomisatie' gaf: metaal wordt gesmolten en met een plasmastraal verneveld tot fijne, ronde poederkorrels van hoge zuiverheid.
Strenge veiligheidseisen defensiesector
PyroGenesis maakt niet bekend om welk onderzoekslab het gaat, maar zegt dat de organisatie tot de grootste toegepaste onderzoeksinstellingen van de Verenigde Staten behoort en werkt in opdracht van zowel het ministerie van Defensie als NASA. De order kwam er pas nadat PyroGenesis voldeed aan de eisen van DFARS, de Defense Federal Acquisition Regulation Supplement. Dat is een Amerikaanse regeling met strenge beveiligingsstandaarden waaraan bedrijven moeten voldoen om leverancier te worden van defensiegerelateerde instellingen. Het certificeringstraject duurde lang en vertraagde de order, maar opent nu mogelijk de deur naar meer opdrachten uit die hoek. CEO P. Peter Pascali noemt de deal een bevestiging van de strategie van het bedrijf: meer klanten aantrekken, herhaalorders opbouwen en nieuwe toepassingen vinden voor de metaalpoeders. Het eerste poeder wordt binnen enkele dagen verscheept.
Van labmonster naar tonnenschaal
De order markeert een nieuwe fase voor PyroGenesis. Het bedrijf begon met poedermonsters van enkele grammen voor klanten, groeide via bestellingen van ongeveer honderd kilo naar de eerste order op tonschaal in 2023. Inmiddels levert het drie soorten poeder: fijn poeder van 15 tot 63 micron voor laser powder bed fusion, een andere printtechniek, grover poeder voor EBM en voor directed energy deposition, en restmateriaal dat dient als grondstof voor nieuwe legeringen. Of de relatie met het Amerikaanse onderzoekslab uitgroeit tot een langdurig contract, hangt af van hoe de eerste levering bevalt. Vervolgorders zijn volgens PyroGenesis wel al bespreekbaar.
Achtergrond & begrippen
Wat betekent dit voor de toekomst? Deze order laat zien dat 3D-printen met metaalpoeder een vaste plek krijgt in gevoelige sectoren zoals defensie en ruimtevaart, waar onderdelen extreem sterk, licht en nauwkeurig moeten zijn. Naarmate meer Amerikaanse defensieleveranciers aan strenge beveiligingseisen voldoen, kan de vraag naar hoogwaardig titaanpoeder verder groeien, wat de opschaling van additieve fabricage in de industrie versnelt.
- Plasma-atomisatie
- Een techniek waarbij gesmolten metaal met een hete plasmastraal wordt verneveld tot fijne, ronde poederkorrels die geschikt zijn voor 3D-printen.
- Ti64 (titaanlegering)
- Een titaanlegering met aluminium en vanadium, ook bekend als Ti-6Al-4V, gewaardeerd om zijn combinatie van sterkte, laag gewicht en corrosiebestendigheid.
- Electron beam melting (EBM)
- Een 3D-printmethode waarbij een elektronenbundel metaalpoeder laag voor laag samensmelt tot een compleet onderdeel.
- DFARS
- Amerikaanse regelgeving met beveiligingseisen waaraan bedrijven moeten voldoen om als leverancier te mogen werken voor defensiegerelateerde opdrachtgevers.
- Micron
- Een miljoenste van een meter, de eenheid waarin de deeltjesgrootte van metaalpoeder wordt uitgedrukt.
- Additieve fabricage
- De verzamelnaam voor 3D-printtechnieken waarbij een product laag voor laag wordt opgebouwd in plaats van uit één stuk materiaal gefreesd of gegoten.
Bronnen
Dit artikel is met behulp van AI geschreven op basis van bovenstaande bronnen en is geen letterlijke vertaling. Zo werkt onze redactie.