18-02-19

Groenere productietechnologieën

Middenin een klimaatcrisis is elke ontwikkeling naar vermindering van de CO2-uitstoot met behoud van economische groei een prioriteit. Elke dag horen we over de nood aan efficiënte groene energieopwekkingstechnologieën, transport met lage uitstoot en duurzame productieprocessen.

In tegenstelling tot traditionele subtractieve technologieën zoals frezen, maken Additive Manufacturing (AM)-technologieën de productie van onderdelen mogelijk met weinig afval dankzij de additieve aard waarbij materiaal alleen daar wordt aangebracht waar het nodig is. Bovendien maakt de vrijheid van ontwerp het mogelijk het gewicht verder te verminderen. Dit resulteert in een voordelige mogelijkheid voor toepassingen in de lucht- en ruimtevaart waarbij elke gram die wordt bespaard het brandstofverbruik vermindert en de CO2-uitstoot vermindert. Bijvoorbeeld, vliegen van Amsterdam Schiphol naar New York John F. Kennedy en terug genereert ongeveer 951 kg CO2 per passagier. Er zijn 56 landen waar de gemiddelde persoon minder koolstofdioxide uitstoot in een heel jaar – van Burundi in Afrika tot Paraguay in Zuid-Amerika [1].

Hoewel er in de ontwikkeling van AM-processen de laatste tien jaar enorme stappen zijn gezet, is het volledige potentieel nog niet bereikt. Een ander voordeel van AM op het vlak van duurzaamheid is de mogelijkheid om het materiaalverbruik te optimaliseren door hergebruik van het metaalpoeder. Bij poederbedfusietechnologieën wordt slechts een klein deel van het poeder door de laser of elektronenbundel gesmolten en komt het in een onderdeel terecht. Het poeder dat na een bouwopdracht in het poederbed achterblijft, is mogelijk aangetast door de hoge energie die voor het smelten wordt toegepast. Daarom is het belangrijk te begrijpen hoe poeder veroudert van de ene bouwopdracht naar de volgende voor een optimale strategie voor hergebruik van poeder [2].

Wanneer het metaalpoeder niet meer kan worden hergebruikt, wordt het weggegooid. Een belangrijk nadeel van metaalpoedertechnologieën is het hoge energieverbruik bij het verstuiven van poeder. Daarom zou recycling van het hergebruikte poeder door het samen met defecte onderdelen te smelten, de winning van ruw metaal verminderen en een volledige kringloopeconomiecyclus voor de productie van vers poeder mogelijk maken.

De tijd is nu gekomen om te streven naar duurzamere productieprocessen. Poederoptimalisatiestrategieën kunnen uw bedrijf naar het volgende niveau van afvalvermindering en kostenefficiëntie tillen en tegelijkertijd streven naar een robuust en betrouwbaar productieproces. Sluit u aan bij onze visie waarin geavanceerde productietechnologieën zoals AM het heden en de toekomst zijn van een groenere en mooiere wereld.

Referenties
[1] https://www.theguardian.com/environment/ng-interactive/2019/jul/19/carbon-calculator-how-taking-one-flight-emits-as-much-as-many-people- do-in-a-year
[2] https://www.utwente.nl/en/news/2020/1/284609/reusing-metal-powder-for-additive-manufacturing#reusing-metal-powder

Deel deze blog

Laura
Cordova Gonzalez

Laura Cordova Gonzalez promoveerde aan de Universiteit Twente en trad in november 2019 in dienst bij Fraunhofer Project Center, gericht op onderzoek in additive manufacturing. Sinds maart 2021 is Laura werkzaam bij de Chalmers University of Technology als onderzoeker in de onderzoeksgroep poedermetallurgie en additive manufacturing, gericht op de levenscyclus van poeder voor additive manufacturing (AM)-processen: van poederproductie, efficiëntie van poedergebruik tijdens AM, poederreologische karakterisering en materiaalrecycling.