Vliegtuig van de toekomst: gemaakt van 3D print filament?

Vliegtuig van de toekomst: gemaakt van 3D print filament?

Steeds meer sectoren over de hele wereld omarmen 3D printing technieken. Een van die sectoren is de luchtvaartindustrie, die traditioneel steevast op zoek is naar productietechnieken en materialen die vliegtuigen lichter, sterker en sneller maken. En laat dat nu net eigenschappen zijn waarin 3D printers en de bijbehorende filamenten in uitblinken.

3D printen steeds interessanter voor luchtvaartindustrie

3D printen steeds interessanter voor luchtvaartsector

3D printen en andere rapid prototyping gerelateerde productietechnieken bieden meer voordelen dan alleen de bovengenoemde. Geroemd worden ook de consistente kwaliteit van industriële 3D prints en de mogelijkheid om deze hoogstaande kwaliteit met minder materiaal, minder kosten en in minder tijd te realiseren. Dit maakt dat 3D printing uitblinkt in meerdere belangrijke facetten.

Cruciaal onderdeel van het succes zijn 3D printer filamenten, die in de luchtvaartindustrie veelal worden ingezet in de vorm van ijzersterke thermoplasten en metalen zoals titanium. Inmiddels is er echter een nieuwe sterspeler verschenen aan het firmament – een 3D print materiaal dat met zijn unieke combinatie van eigenschappen zijn gelijke niet kent.

We hebben het in dit geval over Scalmalloy, een innovatieve legering van aluminium, magnesium en scandium die als specifieke toepassing voor 3D printen is gepatenteerd door het bedrijf APWorks. De voordelen van het filament zijn legio: het is extreem licht van gewicht, bijna net zo sterk als titanium en net zo roestvrij als roestvrijstaal.

Lees meer:
Wat is 3D printing?
Hoe werken rapid prototyping technologieën?
Welke 3D printer filamenten zijn er zoal?
Sterke legeringen voor 3D metaalprints niet nieuw

3D print legeringen voor betere vliegtuigonderdelen

3D print filament met unieke combinatie van eigenschappen

Het nieuwe Scalmalloy filament belooft de toekomst van de luchtvaart ingrijpend te kunnen veranderen. Vliegtuigen die van dit materiaal zijn gemaakt hebben een lichter gewicht en zijn hierdoor sneller en verbruiken minder brandstof. Dit zijn allemaal eigenschappen die in de huidige luchtvaartindustrie node zijn gewenst.

Als 3D printer filament onderscheidt Scalmalloy zich door een grote buigzaamheid en hittebestendigheid. De microstructuur van het materiaal blijft intact bij temperaturen tot maar liefst 250 graden Celsius en is hierdoor eenvoudig lasbaar. Dit laatste komt met name goed van pas in sectoren zoals de lucht- en ruimtevaart en de autoindustrie.

De gunstige eigenschappen van het gepatenteerde Scalmalloy zijn echter niet alleen voorbehouden aan deze legering. Ook andere legeringen met een vergelijkbare maar iets andere samenstelling koppelen een hoge flexibiliteit aan een laag gewicht en een grote stevigheid. Wel bevinden deze legeringen zich nog in het begin van hun ontwikkeltraject.

Lees meer:
Lees meer over 3D printen in de autoindustrie
Lees meer over 3D printen in de luchtvaart
Lees meer over 3D printen in de ruimtevaart

Vliegtuig van de toekomst gebouwd met 3D printen

Ook andere legeringen voor 3D printen in opkomst

Een aantal alternatieve legeringen voor het Scalmalloy filament zijn in het bijzonder de moeite van het vermelden waard. Over een van deze legeringen schreef een groep onderzoekers van de Nanjing University of Aeronautics and Astronautics (NUAA) en het Fraunhofer Institute for Laser Technology (ILT) onlangs een onderzoeksrapport.

In het rapport worden de unieke eigenschappen van Sc- en Zr-gemodificeerde aluminium-magnesium legeringen besproken. Net als het Scalmalloy 3D print filament lenen deze zich bij uitstek voor gebruik in combinatie met de Selective Laser Melting (SLM) 3D print technologie. Wel blijkt aanvullend onderzoek noodzakelijk om de materialen op brede schaal toepasbaar te maken.

Voordat de luchtvaartindustrie de bovengenoemde materiaalsoorten daadwerkelijk in gebruik neemt, zijn we waarschijnlijk jaren verder. De grootschalige toepassing van een filament als Scalmalloy daarentegen is al op kortere termijn haalbaar. Producent APWorks is vast van plan de luchtvaartindustrie hiermee op disruptieve wijze te veranderen.

En waarom ook niet? Legeringen zoals Scalmalloy bieden zulke grote voordelen in vergelijking met conventionele materiaalsoorten en productietechnieken, dat het hiermee gebouwde vliegtuig van de toekomst flink gunstiger vliegeigenschappen krijgt. Het is slechts één van de vele voorbeelden van de manier waarop 3D printen de toekomst van ons allemaal verandert.

Lees meer:
Lees meer over innovaties van Fraunhofer ILT
Welke 3D print technieken zijn er nog meer?
Ook vliegtuigmaatschappij Airbus maakt al gebruik van 3D printen