naar top
Menu
Logo Print

VEILIGHEID, GEZONDHEID EN MILIEUASPECTEN VAN METAALPOEDERSMetaalprinten Additive Manufacturing

Vooralsnog blijven de risico's van werken met fijn poeder binnen AM zwaar onderbelicht. Waarschuwing voor de negatieve effecten bij langdurig gebruik is er amper. Hoegenaamd niemand ook niet bij het thuisgebruik van kunststof 3D-printers lijkt te beseffen dat ook hier een afzuiging vereist is.

Zorgvuldig omspringen

Voor poedermateriaal gelden strenge internationale voorschriften als Reach-, ISO- en ASTM-normen, naast poederspecifieke veiligheidsinfobladen en de Arbo (NL)/ARAB (BE)-wet. De absolute voorwaarde is zorgvuldig en serieus omgaan vóór, tijdens en na het opgroeiproces met de gevaren van (fijn)stof, de opslag ervan (achter slot), geconcentreerd laserlicht (binnen machinekap veilig) en toxische metaaldampen (afzuigen, filteren). Enkel dat maakt de risico's voor mens (ook bezoekers!), machine en milieu beheersbaar.

Contact beperken en pbm's

Beperk het contact tussen stofdeeltjes, omgeving en operator strikt tot een minimum, zoals ook de machinehandleiding en de werkprocedure vermelden. Neem persoonlijk voorzorgen tegen blootstelling: ademhaling (neus en mond), huidcontact, ogen en gehoorgangen. Gebruik professionele beschermingsmiddelen tegen risico's als inhaleren, contact en stofbesmetting door uitsluitend met gekwalificeerde bedrijfskleding, (hand)schoenen, overdruk- en gezichtsmasker te werken, zeker bij open procescellen en poedertanks. Fijnstof is potentieel brandgevaarlijk en explosief aan de lucht (ATEX). Vermijd dus elke kans op ontsteking (ook elektrostatisch) en zorg voor een adequate brandbeveiliging (ook opleiding).

Afzonderlijke modules

Metaalprinten Additive ManufacturingSecondaire activiteiten verlopen steeds meer autonoom binnen afzonderlijke modules in de volledig afgeschermde machine, wat een positief effect heeft op de veiligheid. Zo kan de snelle en veilige aan- of afvoer van poeder op vele machines tegenwoordig al deels of volledig automatisch gebeuren aan de hand van gas- en stofdicht afgesloten AM-cellen en voorraadcassettes. Ook de productuitname kan tegenwoordig snel en stofvrij gebeuren via standaardopnames en snelwisselbare pallets, net als het wisselen en reinigen van de filters bij het veranderen van metaal. Sowieso blijft het essentieel om ook metaaldampen en stof in afdoende mate af te zuigen met een veilige installatie binnen de werkruimte en de 'opgroeikamer'. In de 'hybride' praktijk blijken dit vandaag helaas vrijwel niet te realiseren voorwaarden, wat ongetwijfeld de acceptatie zal vertragen.

Hergebruik

Waar er aanvankelijk enkel sprake was van een eenmalig gebruik (met een aanzienlijke prijsstijging tot gevolg, om nog maar te zwijgen van de verkwisting van grondstoffen), onderzochten verschillende merken het potentieel van het hergebruik. Men besloot automatische systemen te integreren, die tijdens het recoaten 'overlopende' losse korrels opvangen. Samen met een semigesinterd poeder ondergaan die tussentijds een zeefcyclus in een ATEX-geclassificeerde unit. Fabrikanten en onderzoeksinstanties constateerden bij een herhaald hergebruik in combinatie met bijgemengd 'vers' poeder nauwelijks verschil, wat uiteraard kan helpen bij het drukken van de prijs per stuk en het verantwoorde gebruik van schaarsere elementen. Intussen werkt de industrie al met AM-apparaten van de derde generatie met speciale, steeds meer diepgaande opties. Gebruikers krijgen een complete reeks features aangereikt om het potentieel van geavanceerde additieve systemen op te drijven. Ook gasleveranciers dragen hun steentje bij aan de ontwikkeling van performante AM-machines. Om het zuurstof- en vochtgehalte tijdens het proces zo laag mogelijk te houden, creëert men binnen de thermisch afgesloten proceskamer een inerte atmosfeer, door een vacuüm of hoogzuiver schutgas (zoals stikstof of argon) te gebruiken.

Afwerking

Op grond van de ontoereikende kwaliteit (vooral ruwheid) is het in de eindfase vereist om de stukken nog na te bewerken, om zo de vooropgestelde klantspecificaties te halen. Voor het losmaken van de steunstructuur, de grondige reiniging en de verbetering van oppervlakken beschikt de industrie over een arsenaal aan technieken, zoals stralen, trommelen, slijpen, draadvonken en polijsten.

Thermische beheersing

Krimp blijkt een niet onoverkomelijke hindernis te zijn. Deze eigenschap valt immers min of meer te voorspellen. De inwendige spanningen die ontstaan vanuit het thermofysische karakter van het betreffende proces, tonen zich veel moeilijker te controleren. Met het oog op het eindresultaat is een complete thermische beheersing binnen de bouwkamer de heilige graal, die moet kunnen worden bekomen door de gelijkmatige dosering van de met een puntvormige energiebron ingekoppelde warmte in het bouwvolume. Kan men aan de hand van een soms al machinegeïntegreerde warmtebehandeling (zoals ontlaten of ouderen) de mechanische eigenschappen van de stukken nog verder optimaliseren, dan ligt een hogere winst binnen handbereik.