Slimmere 3D-printtechnologie moet prestatiegerichte onderdelen naar hoger niveau tillen

Nieuw onderzoeksproject rond innovatieve materiaalcombinaties

3D-printen blijft een technologie in volle evolutie. Met het GRADED-project zet VUB-onderzoeker Michaël Hinderdael een stap richting de volgende generatie van additieve productie. Met de innovatieve DED-technologie wil hij onderdelen creëren waarin materiaalkeuze en vormgeving geoptimaliseerd worden.

Op 1 oktober 2025 ging aan de Vrije Universiteit Brussel (VUB) het GRADED-project van start, onder leiding van onderzoeker Michaël Hinderdael. Het vierjarige onderzoeksproject, gesteund door het Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek (FWO) krijgt een subsidie van 2,8 miljoen euro. GRADED wil de mogelijkheden van 3D-printen verder uitbreiden door materialen slimmer te combineren binnen één onderdeel – met grote voordelen voor sectoren zoals luchtvaart, gezondheidszorg en duurzame mobiliteit.

Nieuwe technologie

3D-printen, ook wel additieve productie genoemd, maakt het mogelijk om objecten laag per laag op te bouwen uit digitale ontwerpen. Dat zorgt voor een enorme vrijheid in vormgeving, zonder de beperkingen van traditionele productiemethoden. Maar ondanks al die voordelen kampen ingenieurs met een grote beperking: het gebruik van één enkel materiaal per onderdeel. “Dat betekent vaak dat er compromissen moeten worden gesloten”, zegt Hinderdael. “Je kiest dan een materiaal dat goed genoeg is voor alle eisen samen, maar nooit optimaal voor elke specifieke plek in het onderdeel. Ons doel is om die beperking weg te nemen.”

Het GRADED-project zet in op een nieuwe technologie: Directed Energy Deposition (DED), een vorm van 3D-printen die toelaat om niet alleen de vorm, maar ook de samenstelling van materialen laag per laag te sturen. Zo ontstaan zogenaamde ‘functioneel gegradeerde materialen’, onderdelen waarbij het materiaal bijvoorbeeld aan de buitenkant hittebestendig is, en binnenin vooral sterk of licht. Het onderzoek wil het volledige productieproces van dergelijke onderdelen verfijnen en automatiseren. Daarvoor worden simulaties en sensoren ingezet, zodat de juiste legeringen op de juiste plek terechtkomen, zonder fouten of zwakke zones.

Duurzamer produceren

Het project wordt gedragen door een academisch consortium met teams van zowel VUB als KU Leuven. Daarnaast is er ook een industrieel adviesorgaan betrokken, met bedrijven die het valorisatiepotentieel mee vormgeven. Nieuwe industriële partners zijn nog welkom om aan te sluiten. “Het project legt de basis voor nieuwe toepassingen in luchtvaart, medische implantaten en de automobielsector”, benadrukt Hinderdael. “Door materiaalkeuze en vormgeving samen te optimaliseren, kunnen we duurzamer produceren én betere prestaties leveren.”

De maakindustrie kan volgens Hinderdael profiteren van de inzichten die GRADED zal opleveren. “We streven naar onderdelen die langer meegaan, minder grondstoffen vergen en minder vaak vervangen moeten worden. Dat is niet alleen goed voor het milieu, maar ook voor de competitiviteit van onze bedrijven.”