Het verhogen van de duurzaamheid van polymeerpoeder-gebaseerd Additive Manufacturing

Poeder-gebaseerd Additive Manufaturing (AM) omvat Laser Sintering (LS) en Multi-Jet Fusion (MJF). Oorspronkelijk werd LS gebruikt als prototyping techniek. Intussen is het geëvolueerd tot een ware productietechniek voor complexe producten. Verschillende polymeren zijn geschikt voor LS maar de meest gebruikte is polyamide 12 (PA12). Een laag PA12-poeder wordt aangebracht op de metalen basisplaat van de LS-machine, dat op een paar graden onder de smeltingstemperatuur van PA12 wordt gehouden. Het poeder wordt lokaal gesmolten met behulp van een laser waardoor de polymeerkorrels coalesceren. Nadat de eerste laag is voltooid, zakt de basisplaat en een nieuwe poederlaag wordt aangebracht bovenop de vorige. Het sinteringproces gaat door tot het eindproduct helemaal is geprint. Een groot deel niet-gebruikt poeder blijft over op de basisplaat. Dit overblijvende poeder is zeer moeilijk te gebruiken in een tweede printing doordat het thermale stress heeft ondergaan tijdens de eerste printing. Voor een succesvol proces moet 50% startmateriaal worden toegevoegd aan het gerecycleerde materiaal. Dit heeft tot gevolg dat een grote hoeveelheid gerecycleerd poeder wordt weggegooid. Om de duurzaamheid van AM te verhogen moet het hergebruik van PA12 verhoogd worden tot er geen gerecycleerd poeder meer wordt weggegooid. Dit project heeft als eerste doel het grondig begrijpen van de relatie tussen het huidig gebruikte protocol tijdens LS en MJF, en de resulterende fysische en chemische wijzigingen aan het PA12 poeder tijdens het sinteringproces en het laten liggen op de basisplaat. Vervolgens wordt deze kennis gebruikt om nieuwe LS-protocollen voor te stellen om poeders met een hoge concentratie aan gerecycleerd PA12 te kunnen verwerken. In een laatste stap zal de mogelijkheid om deze nieuwe protocollen te gebruiken voor andere polymeerpoeders onderzocht worden.