Gebrek aan kennis staat doorbraak 3D-printen in luchtvaart in de weg

Hoewel de populariteit van 3D-printing in de luchtvaartindustrie steeds meer toeneemt, blijft een echte doorbraak nog uit. Met name het gebrek aan kennis is hier de oorzaak van. Dat stelt onderzoeksbureau IDC in een onderzoek.

Het bureau deed onderzoek in Frankrijk, Duitsland, Italië en Groot-Brittannië en de conclusie was dat 3D-printen in onder andere de luchtvaartindustrie wel steeds vaker toegepast wordt maar dat een echte doorbraak vooralsnog uitblijft. 

Materiaaleisen

Met name de inzet van 3D-printers bij de daadwerkelijke productielijn staat volgens IDC nog in de kinderschoenen. In het onderzoek worden daar verschillende oorzaken voor aangewezen. Eén van de redenen is dat het de industrie aan de juiste materialen ontbreekt. Bij veel 3D-printers worden polymeren gebruikt die niet voldoen aan de eisen die vaak in de luchtvaart- en gezondheidsindustrie worden gesteld. Deze moeten zeer krachtig zijn en een lange levensduur hebben. Daarnaast lopen de kosten voor 3D-materiaal vaak op. 

Verder is er ook nog te weinig kennis over 3D-printing, zowel aan de personeelkant als aan de industriekant. Personeel moet vaak een speciale training volgen omdat het gebruik van een 3D-printer gespecificeerde kennis vereist. Hardware- en materiaalverkopers hebben andersom weinig inzicht in de specifieke behoeftes die spelen in de luchtvaart- en gezondheidsindustrie. Daardoor is het aanbod industriespecifieke materialen nog klein.

Tot slot gooien ook wet- en regelmatig roet in het eten. Veel bedrijven geven in de IDC-enquête aan dat veranderingen te langzaam worden doorgevoerd en de ontwikkeling van 3D-printen in de luchtvaartindustrie daardoor achterblijft.

3D print in Nederland 

Ondertussen lezen we berichten die toch ook een ander beeld laten zien. Zo voorspelde een recente studie naar de toepassing van 3D-printen in de luchtvaartindustrie een toename van 72 miljoen dollar in 2015 naar bijna 600 miljoen in 2020. Luchtvaartgigant Boeing maakte onlangs nog bekend dat het vaker gebruik gaat maken van 3D-printing voor de bouw van satellieten. Dit om de productie ervan te versnellen. Boeing gebruikt al langer 3D-printers voor het maken van onderdelen. 

Daarnaast vliegt de Nederlandse luchtmacht sinds begin dit jaar met een helikopter met daarin een 3D-geprinte ladderbracket. 
Het Netherlands Aerospace Centre (NLR) was verantwoordelijk voor het 3D-printen van de ladderbracket en het testen ervan. “We zijn in deze testfase begonnen met een onderdeel dat niet te zwaar belast wordt, dat niet essentieel is”, aldus Gerrit Kool, manager R&D bij NLR. “We wilden met name ervaring opdoen met het fabricageproces. Maar het gaat in de luchtvaart stapsgewijs. Je moet aan heel veel eisen voldoen als je een 3D-product maakt voor bijvoorbeeld een vliegtuig. Dat proces hebben we hiermee wel doorlopen.”

NLR wil verder experimenteren. “Het voordeel van 3D-printen is dat je producten veel slimmer kunt maken, organisch bijna, met alleen de materialen daar waar ze nodig zijn. Maar een 3D-print is alleen interessant als je ook het ontwerp meeneemt. Het geeft je meer vrijheid om een vorm te kiezen. Het lijkt erop dat de industrie hier nog een beetje aan moet wennen.” 

Kool denkt dat een doorbaak in 3D-printen in de luchtvaartindustrie pas doorzet als ontwerpers meer kennis hebben en het certificeringsproces efficiënter wordt. “3D-prints moeten nu concurreren met technieken die al sinds jaar en dag gebruikt worden en een hoge graad van uitontwikkeling hebben. Wij hebben met 3D-printen al regelmatig eigenschappen gehaald die een smeedkwaliteit hebben, maar we hebben nog geen goede routinematige inspectiemethodes om dat te bewijzen. Het is denk ik belangrijk dat er in de toekomst al tijdens het printen een inspectie in wordt gekoppeld waarmee vanaf het begin de kwaliteit gemeten kan worden. Maar mijn verwachting is wel dat 3D-printen steeds gangbaarder, betrouwbaarder en goedkoper wordt. We hebben de professionals en het geld. Er moet alleen nog een kwaliteitsboost komen.” 
 

Bron foto: NLR – Netherlands Aerospace Centre.

Door: Kelly Bakker