Karl Van Acker van KU Leuven belicht het onderwerp vanuit een materiaal-technologisch standpunt. Additive manufacturing staat nog in de kinderschoenen. Zo is nog maar een beperkt pallet aan materialen beschikbaar voor deze technologie. De ontwikkeling van specifiek aangepaste materialen verloopt bovendien langzaam. De technologie heeft de mogelijkheid om tegemoet te komen aan verschillende vereisten inzake duurzaam materiaalbeheer. Wanneer het design van producten aangepast wordt aan de techniek, kan er een enorme hoeveelheid energie, water en materiaal bespaard worden. Men kan bovendien reeds printen met biogebaseerde polymeren (PLA, zetmeel, suikers) en men onderzoekt de recyleerbaarheid van geprinte objecten. Ook schept additive manufacturing verwachtingen voor het behouden van lokale productie.

1. Materiaaltechnologie voor
additive manufacturing
Karel Van Acker
Leuven Materials Research Centre
iMade workshop
‘Duurzaam materialenbeheer'
Leuven, 2013.05.31

2. Inleiding
• limieten aan de beschikbaarheid van materialen
• energie- en milieu-impact
van winnen, verwerken, gebruik en afdanken materialen
o link met de energie en klimaatcrisis
staat TEGENOVER sterk toenemend belang en vraag van materialen
 Nood aan DUURZAAM BEHEER VAN MATERIALEN
GHG emission
± 4200 Mton/yr (Europe)
CO2
others
nic materials
materials
rials
als

3. Duurzaam materialenbeheer
dematerialiseren
hernieuwbaarheid
substitutie
duurzame ontginning
impact levenscyclus
Meer doen met minder materiaal
Grondstof efficiëntie maximaliseren
Sluiten van materiaalkringen
Effectiviteit van materialen verbeteren
in functie van de levenscyclus
Beschermen natuurlijk kapitaal
Milieu-impact over de ganse levenscyclus
minimaliseren

4. Technologische uitdagingen voor materialen
voor AM
• gebrek aan een breed palet aan materialen reeds
beschikbaar voor AM, nood aan legeringen die gedesigned
zijn voor AM
• onvoldoende en niet consistente materiaal en product
eigenschappen (met variaties van machine tot machine)
• trage ontwikkeling van nieuwe materialen, nood aan
predictieve modellen
• nood aan betere geintegreerde procescontrole en
modellen om interactie machine/materiaal bij te sturen
• lage productiesnelheden

5. Trends in AM materialen versus DMB
Verbreden palet materialen
- verminderd grondstofverbruik:
source: ATKINS rapport, Loughborough University, 2007
dematerialiseren
impact levenscyclus

6. Trends in AM materialen versus DMB
Verbreden palet materialen
- verminderd grondstofverbruik
- minder verbruiksgoederen en afval
- energieverbruik verwerking
- energie-inhoud grondstoffen (link met duurzame ontginning)
- biogebaseerde polymeren (PLA / zetmeel / suikers)
dematerialiseren
impact levenscyclus

7. Trends in AM materialen versus DMB
biocompatibiliteit en biomaterialen
substitutie
Bone scaffolds in PA & PCL
Tibia bone

8. Trends in AM materialen versus DMB
Nanomaterialen

9. Trends in AM materialen versus DMB
recycleerbaarheid
hernieuwbaarheid

10. Andere trends in AM versus DMB
benutten designmogelijkheden
gebruik AM voor herstelactiviteiten / vervangstukken
lokale productie

11. MAAR…
- mogelijke reboundeffecten
JCampbell, T., et al., Could 3D Printing Change the World? - Technologies, Potential, and Implications
of Additive Manufacturing, in Strategic Foresight Report2011, Atlantic Council.

12. Contact
Prof. dr. ir. Karel Van Acker
KU Leuven Materials Research Centre
c/o department MTM
Kasteelpark Arenberg 44 - bus 2450, BE-3001 Leuven, Belgium
T: +32 16 321271; M: +32 476 210957
E: Karel.VanAcker@lrd.kuleuven.be
Meer informatie bij:
Materials research at KU Leuven  http://set.kuleuven.be/mrc/index
sustainable inorganic materials management @KU Leuven  http://set.kuleuven.be/mrc/sim2/sim2
SuMMa – policy research centre SMM  http://steunpuntsumma.be/
CR3 - Center for Resource Recycling and Recovery http://www.wpi.edu/academics/Research/CR3/
Plan C - Flemish Transition Network SMM  www.plan-c.eu
EFRO project Open Raam  www.openraam.eu

13. Dank u voor uw aandacht!