3D print magazine maart 2017

4e JAARGANG EDITIE 1 ● maart 2017

print magazine

Informerend en inspirerend over 3D in de industrie

Broodbaklijnen met 3D geprinte onderdelen Metalfab 1 bij Kaak Group 3D printen helpt zeilers sneller vooruit

Metaalprinten: méér dan alleen SLM-technologie

Stefaan Motte (Materialise): scrap rate moet omlaag

LASERTEC 65 3D Additive Manufacturing Lasercladden en geïntegreerde freesbewerking - Intelligente combinatie uit laseropdrachten en frezen maakt beste oppervlaktes alsmede bouwdeelprecisie mogelijk - Lasercladden met poederstraal: tot 10 × sneller vergeleken met poederbed - Maakbaarheid van complete 3D-bouwdelen tot ø 500 mm ook met overhangende contouren zonder steungeometrie - Directe bewerking van bereiken die aan het einddeel niet meer bereikbaar zijn

De video voor Additive Manufacturing: www.3D.dmgmori.com Indien uw mobiele telefoon over een QR-Code-herkenningssoftware beschikt, gaat u direct naar de video.

www.dmgmori.com

DMG Mori Seiki Benelux bv.

Wageningselaan 48 3903 LA Veenendaal 0318 - 557623

Inhoud

Voorwoord

In dit nummer onder andere:

4e JAARGANG EDITIE 1 ● maart 2017

4 10 12 14 18 22 24 32 36 39 40 44 45

Kaak gebruikt de Metalfab1 metaalprinter voor onderdelenproductie Relay waardeert ongebruikt PA poeder op voor nieuwe inzet in SLS-printers Mechatronica-expertise geeft AMSystems en MultiM3D fieldlab unieke propositie Slimme producten uit de 3D printer Equiplite Europe maakt 60% van producten voor zeiljachten met 3D printen Méér technieken om metaal te 3D printen dan alleen SLMtechnologie Neemt nieuwe software de belemmeringen voor 3D printen in serieproductie weg?

Sisma mySint 300: flexibiliteit in 3D metaalprinten 3D4Makers ziet breed scala polymeren als groeikans voor FDM printen RapidPro 2017 verlegt accenten

Staan VR en AR op de drempel van de high tech industrie?

3D Medical Expo laat zien dat tissue printing dichterbij realiteit staat dan menigeen denkt Hoe verleidt de Stratasys F123 serie engineers méér prototypes te gaan 3D printen

print magazine

Informerend en inspirerend over 3D in de industrie

Omslagfoto

Kaak zet de Metalfab1 al volop in voor het 3D printen van productiedelen, ondanks dat het één van de Bètamachines is.

Fasten seatbelts!

Wie nog twijfelt aan de rol die 3D printen gaat spelen in de maakindustrie: schuif alle bezwaren maar opzij. Onlangs bezocht ik voor het derde achtereenvolgend jaar Solidworks World. Nog meer dan voorgaande jaren werd duidelijk dat Dassault Systèmes, het moederbedrijf, van additive manufacturing een speerpunt maakt. En de Fransen zijn niet de enige die met nieuwe softwaretools het 3D printen weghalen uit de trial and error hoek en klaar stomen voor serieproductie. De integratie van 3D printen in de designsoftware, inclusief de simulatie van het proces, maakt de technologie echt geschikt voor serieproductie.

De opmerking fasten seatbelts slaat niet alleen op de verwachting dat additive manufacturing als productietechnologie gaat doorbreken. Het slaat eveneens op mijn verwachting dat de sector een turbulente tijd tegemoet gaat. Belangrijke patenten rond metaalprinten lopen af of zijn al geëxpireerd. Steeds meer machinebouwers uit de traditionele hoek begeven zich in de nieuwe technologie. En het aantal startups dat zich met innovatieve technologie in deze groeimarkt begeeft, is groot. Misschien denken sommige AM pioniers van het eerste uur dat ze na al die jaren hard werken eindelijk kunnen gaan oogsten. Ze zouden wel eens bedrogen kunnen uitkomen. Dat er over tien jaar een behoorlijke markt voor 3D printen bestaat, lijdt geen twijfel. Maar ik durf nu niet te voorspellen wie die markt gaat domineren.

Zijn het de gevestigde partijen? Of een van de nieuwkomers? Is het lasersmelten? Of een andere techniek? Wie het weet, mag het me zeggen.

Voor ons is het in ieder geval reden om de frequentie van 3D Print magazine te verdubbelen. Voortaan verschijnen we elk kwartaal. Zo kunnen we jullie beter informeren over de AM reis die nu echt is gestart. En ik heb zo’n vermoeden dat het lampje fasten seatbelts nog lang niet uitgaat.

Franc Coenen

Hoofdredacteur 3D Print magazine Reageren mag via franc.coenen@3dprintmagazine.eu

Broodbaklijnen met 3D geprinte onderdelen Metalfab 1 bij Kaak Group 3D printen helpt zeilers sneller vooruit

Metaalprinten: méér dan alleen SLM-technologie

Stefaan Motte (Materialise): scrap rate moet omlaag

print magazine maart 2017

3

Broodbaklijn met 3D geprinte onderdelen

Als Jaap Bulsink de glijslijpmachine van Rösler heeft leeg gehaald, liggen er enkele tientallen 3D geprinte metalen onderdelen voor de broodbaklijnen van Kaak Group in de kist. Een stuk of acht verschillende producten. Van sommige zijn er enkele stuks geprint, van andere tien of meer. Het resultaat van twee printjobs op de Metalfab1, de industriële 3D metaalprinter van Additive Industries. “Dit zijn allemaal onderdelen die onze machines in gaan.”

4

print magazine maart 2017

Metalfab1 print volop onderdelen voor de bakkerijlijnen van Kaak

Kaak Group, familiebedrijf met alleen al op de locatie in Terborg 440 medewerkers, ontwikkelt en bouwt productielijnen voor industriële bakkerijen. Productielijnen die makkelijk enkele voetbalvelden beslaan en waar in een uur tijd tot wel 30.000 broodjes gebakken worden.

Andere eisen productiemachine

De overtuiging dat 3D metaalprinten meerwaarde biedt, bestaat al langer bij de Nederlandse machinebouwer.

De ervaring uit twee projecten maakte echter ook duidelijk dat de industriële inzet van 3D metaalprinten een ander type machine vergt. Jaap Bulsink, senior Research and Development engineer bij Kaak: “De meeste machines zijn niet geschikt voor productie omdat er teveel

Doorlooptijd verkorten dankzij 3D metaalprinten handling bij komt kijken.” Precies dit argument heeft de doorslag gegeven om één van de bètamachines van Additive Industries te kopen. De Eindhovense fabrikant integreert in de Metalfab1 een aantal zaken, zoals twee aparte bouwkamers en producthandling.

Hierdoor neemt de autonomie van de machines toe tot maximaal 120 uur.

De geïntegreerde robotarm plaatst de bouwplaat na de printjob in de opslagunit, terwijl de laser automatisch verplaatst wordt naar de tweede bouwkamer om daar direct door te gaan met het printen. Het overtollig poeder wordt na het printen automatisch verwijderd en gezeefd. Poeder dat nog goed is, kan voor de volgende printjob worden gebruikt. Omdat er 400 kilo poeder in de machine zit, haalt de Metalfab1 de 120 productie-uren zonder dat er een operator nodig is. Ook de

print magazine maart 2017

argontank is groot genoeg om die uren te garanderen.

120 printjobs in 6 maanden

Klopt de theorie met de praktijk? “Tijdens de kerstvakantie hebben we de machine laten doorlopen. Ik kan vanaf afstand een nieuwe printjob starten als dat nodig is”, zegt Jaap Bulsink. Dit keer had hij de printjobs in de besturing klaar gezet. De Metalfab1 die in Terborg productie draait, is nog een bètamachine. Dat betekent bijvoorbeeld dat het wisselen van de ene naar de andere bouwkamer nog niet in enkele minuten tijd lukt. “Maar als ik de vooruitgang zie, halen we dat binnen een half jaar.” De twee bouwkamers kunnen wel benut worden zonder ingrijpen door de operator. Overtuigender dat de Metalfab1 een productiemachine is, is wellicht het feit dat er bij Kaak in een half jaar tijd 120 printjobs zijn gedraaid. 120 bouwplaten vol producten. Kaak print afwisselend rvs en gereedschapstaal omdat er twee bouwkamers beschikbaar zijn. Het poeder verwijderen gebeurt grotendeels automatisch in de machine.

“Niet al het poeder wordt verwijderd, maar als je al 90% automatisch haalt, spaar je veel tijd”, zegt Jaap. De laatste

poederresten worden in de uitwisselunit verwijderd. In de opslagmodule kunnen maximaal 8 bouwplaten worden opgeslagen. De repeteerkwaliteit tussen de verschillende printjobs is volgens Jaap voldoende. “Als je goed poeder gebruikt, je argon- en zuurstofniveau identiek zijn en je laserwindow schoon houdt, print je hetzelfde resultaat.”

De voordelen van AM

Jaap Bulsink is blij met de productiecapaciteit van de Metalfab1.

De machinebouwer ziet namelijk steeds meer mogelijkheden om onderdelen voor de productielijnen te maken op de metaalprinter. Een van die onderdelen is een houder waaraan een snijmes met motor wordt bevestigd, die op een robotarm komt. Het mes snijdt het deeg open voordat het de oven in gaat, waardoor het brood tijdens het bakken openbarst. De oorspronkelijke houder bestond uit 5 losse onderdelen, met veel draai- en freeswerk, gemaakt van aluminium. Deze onderdelen moesten geassembleerd worden tot één geheel. “Nu printen we de houder als één onderdeel, van rvs. De voedingsmiddelenindustrie heeft het

Jaap Bulsink samen met Maxim Melnik, stagiair van de Westfälische Hochschule Bocholt, bij de Metalfab1.

5

Bender Additive Manufacturing 3d-Printing / Additive Manufacturing Equipment for application in Aerospace, Automotive, Industrial, Lifestyle, Medical, Rapid Prototyping & Tooling

Polymers PA11/ 12 & EOS PEEK HP3

Metals Stainless Steel, Titanium, Cobalt Chromium, Inconel, Hasteloy X and more.

FORMIGA P 110

EOS M 290

EOS P 770

EOS P 396

EOS M 100

EOS M 400 | EOS M 400-4

More information?

Bender A.M. BV

T +31 (0)318 550 200

For more information about Additive Manufacturing Equipment

Plesmanstraat 32

E info@bendertechniek.nl

please contact us. We are happy to serve you!

NL 3905 KZ Veenendaal

I www.benderam.nl

de ons op Bezoek 7 ro 201 RapidP 7 4 r n Stand

QuantAM build voorbereidende software…. snel te leren, intuïtief in het gebruik Renishaw QuantAM is een gebruikersvriendelijke software om bestanden voor te bereiden voor Renishaw additive manufacturing (AM) systemen. Met een intuïtieve workflow en eenvoudige navigatie bouwt QuantAM in vier stappen een model op basis van STL-data om tot een model dat geschikt is voor AM productie.

Lees meer op www.renishaw.com/additive

Renishaw Benelux BV Nikkelstraat 3, 4823 AE Breda, Nederland T +31 76 543 11 00 F +31 76 543 11 09 E benelux@renishaw.com

www.renishaw.com Renishaw QuantAM ad 3D Printing magazine 185 x130 0217_NL.indd 1

6

09/02/2017 15:31:30

print magazine maart 2017

liefst rvs vanwege de hygiëne. Doordat we het onderdeel uit één geheel maken, vervallen assemblagekosten. Het onderdeel weegt bovendien minder.” Dit onderdeel illustreert de mogelijkheid van functie-integratie. De assemblagekosten van het oude onderdeel zijn vervallen.

Hierdoor is de kostprijs van het 3D geprinte onderdeel concurrerend. De eerste lijn met het nieuwe onderdeel draait ondertussen bij een klant. De volgende stap is onderzoeken of door de gewichtsbesparing er misschien één robot uitgespaard kan worden. Nu staan er 8 robots in de lijn. Omdat de houder lichter is, kunnen de robots sneller bewegen en volstaan in de toekomst

misschien wel 7 robots.

Ook voordelen bij eenvoudige producten Ook relatief eenvoudige producten laten zich verbeteren door ze te redesignen voor 3D metaalprinten. Een voorbeeld is een houder waarin boven- en onderin twee passingen voor glijlagers worden geperst. Deze moeten loodrecht tegenover elkaar liggen. Aan de houder werd voorheen een beugel gelast voor de bevestiging. De warmte-inbreng door het lassen gaf altijd aanleiding voor nabewerking om de gewenste nauwkeurigheid te halen. Het onderdeel wordt nu in één geheel geprint, inclusief de bevestiging. Jaap: “We hebben

dus geen lasnaad meer, iets dat in de voedingsindustrie voor vervuiling kan zorgen. En de passingen staan loodrecht tegenover elkaar.”

Dieptrekstempel 3D printen

Doorlooptijdverkorting is een ander voordeel van 3D metaalprinten. Het product waarmee de historie van de huidige Kaak Group ooit begon, is het bakblik. Hierin wordt het deeg gelegd voordat het de oven in gaat.

Met dieptrekpersen produceert Kaak er duizenden per dag. Bestelt de klant een nieuw blik, bijvoorbeeld omdat hij een andere vorm wil, dan bedraagt de doorlooptijd al gauw enkele weken

De houder voor het snijmes illustreert wat functie-integratie betekent. Nu wordt de houder in één geheel geprint, terwijl deze voorheen uit 5 losse onderdelen bestond die geassembleerd moesten worden.

print magazine maart 2017

7

Door de houder (rechts) te herontwerpen voor 3D metaalprinten (links), hoeft er niet meer gelast te worden en staan de gaten altijd in de juiste positie ten opzichte van elkaar.

omdat eerst een stempel moet worden aangemaakt. Jaap: “We hebben de eerste bakblikken geprint. Daar kan de klant proeven mee doen. Die hebben we binnen een paar dagen klaar, dat kan niemand.” Ondertussen is ook het eerste dieptrekstempel 3D geprint op de Metalfab1. Om de printtijd te verkorten, print men binnenin het stempel een lattice structuur. Hierdoor wordt het printvolume met 80% verminderd, terwijl de sterkte net zo groot blijft. Na een aantal teststempels slaagt men er nu in om ze aan de maat te printen. De stempels zijn al succesvol in de dieptrekpers gebruikt. De combinatie van de eerste bakblikken 3D printen en daarna het stempel printen, geeft de Kaak Group ten opzichte van de concurrentie een flinke voorsprong. Jaap

Bulsink: “We willen er naar toe dat we binnen een week enkele duizenden bakblikken kunnen leveren. Dat maakt ons uniek.”

Personalisatie van de bakblikken is nu zelfs mogelijk.

Hygiëne verbetering dankzij 3D printen

Jaap Bulsink zegt dat er nog veel meer toepassingen denkbaar zijn, mits je anders naar de producten kijkt. Functieintegratie, kortere doorlooptijden, minder samenstellingen; dat zijn de trefwoorden. Voor een fabrikant van voedingsmiddelenmachines zoals Kaak is hygiëne heel belangrijk. “Door functie integratie vermijden we lasnaden en hebben we geen boutverbindingen meer nodig.” 3D

3D printcursus voor alle medewerkers Om medewerkers enthousiast te maken over de mogelijkheden van 3D printen, heeft Kaak Group twee jaar geleden een cursus georganiseerd waar iedereen, van receptioniste tot en met engineers, zich voor konden inschrijven. Men wilde zo de medewerkers kennis laten maken met de techniek - kunststof printen in dit geval - om ze aan te zetten na te denken. Zo’n 100 medewerkers hebben er aan deel genomen. Iedereen mocht een product van thuis laten printen. Jaap Bulsink: “Het is ook goed als de mensen in de fabriek de techniek kennen. Ook daar komen immers goede ideeën vandaan.” Dat het effect heeft gehad, staat voor hem buiten kijf. “De engineers komen nu zelf met ideeën. Wij beoordelen deze en geven dan een terugkoppeling naar de engineers.

Daardoor worden zij zelf ook slimmer met AM en komen er steeds betere ideeën.” Voor geïnteresseerde bedrijven biedt Kaak hulp door een cursus of uitleg te geven met als doel 3D printen meer te laten leven binnen de onderneming. Er worden dan ook handson praktijkvoorbeelden behandeld. www.k3d.nl

8

print magazine maart 2017

Eén 3D geprinte component vervangt 5 losse onderdelen

metaalprinten levert hierdoor niet alleen een kostenbesparing, maar ook een kwaliteitsverbetering. Jaap Bulsink denkt zelfs dat er in de toekomst heel nieuwe broodbaklijnen gebouwd kunnen worden die nu niet maakbaar zijn.

Design software moet inhaalslag maken

Een probleem waar het 3D team van Kaak Group wel tegenaan loopt, is dat de huidige softwarepakketten ontoereikend zijn.

Het ontwerpen voor 3D printen vergt nog de nodige specifieke kennis en veel handwerk door de engineer. Dat is een valkuil, waarschuwt Jaap. “Soms wil je een ontwerp optimaliseren om een uur printtijd te winnen, maar kost het optimaliseren een week engineering. Ga je honderden producten printen, is dat goed. Maar je moet het niet doen bij een eenmalig product.”

Je moet voortdurend de tijdinvestering in het ontwerpproces afwegen tegen de besparing in het printproces. Goede software zou hierin kunnen helpen. Een ander punt waar je in het ontwerpproces rekening mee moet houden, is het nabewerken.

Soms is dat onvermijdelijk. Door goed naar een product en de positionering te kijken, kun je supportmateriaal vermijden en vaak ook veel nabewerken.

Straks nog een tweede Metalfab1?

Bij de Kaak Group staat de Metalfab1 in de K3D afdeling, zoals de nieuwe printafdeling genoemd wordt. De metaalprintlijn staat dichtbij de gewone productie. Em zo moet je het ook zien, vindt Jaap Bulsink. Zoals je een draai- en freesafdeling hebt, zo heb je ook een 3D print afdeling. Hier staan ondertussen ook een lintzaag om de producten van de bouwplaat af te zagen en een vlakslijpmachine. Daarmee slijpt het team de bouwplaten weer vlak zodat ze voor de volgende printjob gebruikt kunnen worden. Jaap Bulsink vindt dat je deze technologie in huis moet hebben als je met een productiemachine als de Metalfab1 gaat werken. De Kaak Group deelt de Metalfab1 met enkele andere bedrijven in de Achterhoek en enkele opleidingsinstituten. De helft van de productietijd is voor hen gereserveerd. “Kaak wil zoveel mogelijk werkgelegenheid in de regio houden. 3D printen helpt daarbij, omdat we ook aantrekkelijker worden voor jongeren.” Daarnaast adviseert en 3D print Kaak voor derden, waarbij het hele traject van design tot en met nabewerking voor de opdrachtgever kan worden gedaan.

Wat als dit gaat knellen omdat er voor de eigen fabriek veel geprint moet worden? “Dan komt er nog een tweede”, zegt Jaap Bulsink. Ondernemers in de Achterhoek zijn doeners. Op de plek waar de huidige Metalfab1 staat was vroeger een put.

Die is volgestort. De put ernaast heeft men ook maar meteen volgestort.

print magazine maart 2017

Gebrek AM competenties staat doorbraak metaalprinten in de weg Het zijn niet alleen technologische belemmeringen die een grote doorbraak van 3D metaalprinten belemmeren. Regelgeving die onvoldoende op additive manufacturing is afgestemd en gebrek aan AM competenties bij medewerkers, zijn twee andere belemmeringen.

Dat was de boodschap van Filip Geerts, algemeen directeur van CECIMO, op Inside3DPrinting Conference in Düsseldorf.

De Europese maakindustrie, vooral dan de metaal, staat volgens de koepel van Europese werktuigmachinebouwers op een achterstand als het om additive manufacturing gaat. Daarom heeft CECIMO het initiatief genomen voor het project Metals. Dit staat voor MachinE Tools Alliance for Skills. Het doel van dit project is om de machinebouwers bewust te maken van de andere vaardigheden die nodig zijn én hen tools aanreiken hoe ze de vaardigheden van hun medewerkers kunnen opwaarderen. Hiermee moeten ze de vaardigheden van medewerkers op het niveau kunnen brengen dat disruptieve technieken zoals additive manufacturing vragen. Ook Fried Vancraen, oprichter en CEO van Materialise, ging op dit onderwerp in: hoe kun je je voorbereiden op de AM toekomst?

Filip Geerts (CECIMO): regelgeving en AM competenties vragen aandacht. (Foto: Inside 3D printing)

9

Start-up Relay maakt onbruikbaar 3D printpoeder weer bruikbaar

Efficiënter poedergebruik bij SLS Door: Marjolein Roggen

Bij laser sinteren (SLS printtechnologie) komt uiteindelijk slechts 10 procent van het polyamidepoeder in het product dat wordt gemaakt. De rest is afval. De chemische start-up Relay slaagt erin om het gedegradeerde polyamide weer op te krikken tot een printbaar poeder. Een voorbeeld van een gesloten kringloop en kostenbesparing voor 3D printbedrijven.

3D printen is het stadium van kleurrijke poppetjes en prototypes ontstegen. Op dit moment gaat er jaarlijks ruim vier miljoen kilo polyamidepoeder om in deze industrietak. Dat is peanuts op de totale productie van kunststof, maar toch: de markt groeit elk jaar met meer dan 30 procent. Tegen de verwachting in gaan de 3D SLS-printers niet zuinig om met het materiaal, polyamide-12 poeder, beter bekend als nylon-12. Voor elke kilo aan producten is tien kilo grondstof nodig.

Vier keer meer afval

Van de tien kilo blijft dus negen kilo over. Daarvan kan 5 kilo opnieuw worden gemengd met nieuw materiaal tot een printbare mix, maar 4 kilo is volstrekt onbruikbaar. Uiteindelijk produceert men dus vier keer zoveel afval als producten.

“Dat heeft te maken met de thermische veroudering”, legt Olaf van Duren van Relay uit. “Wanneer polyamide lange tijd aan hoge temperaturen wordt blootgesteld - in een printer

Het team achter Relay.

is dat gemiddeld 48 uur - dan smelt het niet meer goed. Het poeder degradeert zodanig dat je het niet goed meer kunt verwerken.” Olaf van Duren heeft samen met Ferdi Verboom aan de TU Eindhoven een technologie ontwikkeld waarmee het thermisch verouderingsproces van polyamide-12 poeder ongedaan wordt gemaakt. Anders gezegd, ze slagen erin om het verouderingsproces om te keren in een verjongingskuur. Begin 2015 richtten de Eindhovense ingenieurs Van Duren en Verboom het bedrijf Relay op om de innovatie te commercialiseren.

Inmiddels staat in Eindhoven een proeffabriek, werken er een tiental vaste en flexibele medewerkers en wordt met meer dan tien printservicebedrijven samengewerkt.

Dunne laagjes

De veroudering is een algemeen probleem bij polymeren, maar voor 3D printen is dat funest. De laagjes zijn slechts een paar deeltjes dik, die nauwkeurig op elkaar moeten worden gelegd.

Dat luistert heel nauw. Je moet de korrels goed kunnen sinteren, verhitten tot op een temperatuur waarop ze net niet smelten.

Op die manier groeien de contactpunten tussen de korrels, waardoor een zeer hard materiaal ontstaat. “Bij gedegradeerd poeder lukt dat niet meer,” aldus Olaf van Duren. “Je ziet het niet, het lijkt nog gewoon wit poeder, maar je kunt er niets meer mee. Ja, nog wel voor laagwaardigere toepassingen, maar het materiaal is niet meer printbaar.”

Opwaardering Relay verhoogt de materiaalefficiency bij SLS printen behoorlijk door het nylon poeder dat thermisch al is belast, op te waarderen.

10

Relay claimt dat zij de eerste zijn die dit afvalprobleem materiaalkundig, via de chemische weg, hebben opgelost. De doorbraak van de Eindhovenaren zit in de opwaardering van het poeder tot een printbaar materiaal, dat 100% te hergebruiken

print magazine maart 2017

is in de printers. De ingenieurs herstellen de parameters, verjongen het materiaal.

Hoe dat precies in zijn werk gaat, is het geheim van de smid, maar er wordt gebruik gemaakt van een chemisch proces om de poederdeeltjes intact te houden.

Kwaliteitscontrole

De tweede doorbraak zit in het kwaliteitscontrolesysteem. Voortbouwend op analysemethodieken van de TU/e, hebben ze een meetsysteem ontwikkeld dat de specificaties van het poeder exact kan vaststellen en daarmee kan een waarderingssysteem worden opgezet. “Die specificaties hebben de printservicebedrijven niet eens”, weet Van Duren. Door dit unieke meetsysteem

De kwaliteitscontrole bij Relay.

neemt ook de voorspelbaarheid van de kwaliteit toe wat de printindustrie naar een volwassen proces kan tillen.

Uit oogpunt van duurzaamheid zit de belangrijkste winst in het volledig kunnen herbenutten van de grondstof, en op een kwalitatief hoogwaardige manier, upcycling in jargon. Ook economisch is dit proces aantrekkelijk.

Printservicebedrijven kunnen tot 30 procent op hun materiaalkosten besparen. Naarmate de schaalgrootte toeneemt, zal dit percentage nog verder stijgen.

Opschaling

Van boven naar beneden: de huidige situatie bij SLS printen; de oplossing om overtollig poeder voor 3D printen opnieuw te gebruiken; de circulaire 3D printfabriek.

print magazine maart 2017

Er draait nu een proeffabriek in Eindhoven. Hier staan een aantal reactoren met een totale capaciteit van 500 kilo per maand. Meer dan tien printservicebedrijven zijn hierbij betrokken door hun overtollige poeder aan te leveren. “Het werkt op kleinere schaal”, stelt Olaf van Duren. Opschaling is technisch een uitdaging. “Het printproces is nog niet zo uitgekristalliseerd als spuitgieten.

Het is niet precies bekend hoe de degradatie in grotere printers verloopt, hoe de chemische samenstelling van het poeder naderhand precies is. En dus verloopt het herstel van de parameters eveneens anders. Daarnaast moet het kwaliteitscontrolesysteem worden aangepast aan het andere printgedrag.

We staan op het punt om aan te tonen dat het principe ook met reactoren op een schaal tot 10.000 kilo per maand werkt.”

InnovationLAB

vinden van klanten. “We hebben een goed verhaal en komen gemakkelijk binnen bij printservicebedrijven.

Al zeggen ze soms van niet, het is wel degelijk een serieus probleem.”

Opschaling blijkt echter niet alleen technisch maar ook een financiële kwestie. “We hebben MIT-subsidie in de wacht gesleept en we hebben met sommige bedrijven supply agreements voor het testen. We moeten echter wel zorgen dat we niet zonder geld komen te zitten voordat we het proces hebben opgeschaald.” De kersverse ondernemers hebben daarom bij de opzet van hun bedrijf en financieringsaanvraag steun gekregen vanuit het innovationLab van de TU/e. Relay is gehuisvest in het Matrix gebouw van de TU Eindhoven. Dat heeft zijn voordelen: naast het gebruik van de faciliteiten, wordt nauw samengewerkt met de vakgroepen van Scheikundige Technologie. Ook de nabijheid van andere start-ups als Flowid leert hen veel over het opzetten en opschalen van een bedrijf.

Goed in Brabant

Aan ambitie ontbreekt het niet. Van Duren: “Naar verwachting hebben we de kwaliteit van het opgeschaalde proces eind van het eerste kwartaal van 2017 op orde. Het is de bedoeling om binnen afzienbare tijd tot een verwerking van 1020 ton per maand te komen. We zitten voorlopig goed in Brabant met België en Duitsland, die een grote 3D printindustrie hebben en waarmee we ook in gesprek zijn, vlak in de buurt.” www.relay3d.com

Relay heeft geen problemen met het

11

Bijzondere positie voor AMSystems Center en MultiM3D fieldlab

Unieke propositie dankzij mechatronica-expertise Bij de officiële oprichting van AMSystems Center in Eindhoven is ook het MultiM3D fieldlab officieel gestart. Dit is de proeftuin voor de 3D printprojecten die komende jaren opgestart worden. Op termijn moet dit de voedingsbodem zijn waaruit ook nieuwe 3D printerfabrikanten ontstaan.

TNO en het High Tech Systems Center van TU Eindhoven hebben onlangs hun krachten op 3D printgebied gebundeld. Samen hebben ze AMSystems Center opgericht. Hierin voegen ze hun onderzoeksprogramma’s samen, delen ze R&D faciliteiten en gaan ze AM-experts opleiden. Een belangrijk onderdeel is het MultiM3D fieldlab, de proeftuin voor de additive manufacturing industrie. Hier kunnen bedrijven 3D printstrategieën testen voordat ze deze grootschalig uitrollen en er kunnen nieuwe 3D printtechnieken getest en doorontwikkeld worden. Naast TNO en de TU/e zijn onder andere ASML, Philips, NextDent, Océ en Admatec als deelnemers bij het nieuwe fieldlab betrokken.

Meerwaarde in co-creatie

Als proeftuin is het fieldlab een wezenlijk onderdeel van het AMSystems Center, zegt Erwin Meinders, managing director

De initiatiefnemers van AMSystems Center, v.l.n.r. Frank Baaijens (rector magnificus TUe), Arnold Stokking (managing director Industrie van TNO), Katja Pahnke (managing director van TU/e High Tech Systems Center), Erwin Meinders (TNO AM) en Maarten Steinbuch (hoogleraar Systems & Control aan de TUe).

AMSystems Center. “Testen kan een strategie zijn voor bedrijven, maar de echte meerwaarde zit in de co-creatie doordat bedrijven er andere partijen ontmoeten. Het AMSystems Center is ook een netwerkorganisatie, waarin via co-creatie innovatieprocessen versnellen.” De proeftuin staat bij TNO op de Eindhovense universiteitscampus en dat zal ook zo blijven.

Katja Pahnke, collega directeur van AMSystems Center: “Dat is de garantie voor de beste verbinding met de academische onderzoeksgroepen.” Wel is het denkbaar dat er satellieten komen, bijvoorbeeld in de fabriek van de toekomst die over twee jaar op de Brainport Campus gebouwd gaat worden.

Unieke propositie

Multi materialen 3D printen is een van de speerpunten van AM Systems Center. Hierbij is samen met BigRep een meerjarig onderzoeksproject gestart.

12

Een van de belangrijkste doelen van het AMSystems Center is om samen met de industrie de volgende generatie industriële 3D printsystemen te ontwikkelen. Een van de eerste projecten is gestart met het Duitse BigRep. Gezamenlijk willen de partijen op basis van het PrintValley2020 concept tot een industrieel 3D printsysteem komen dat geschikt is voor de productie van spare parts. Volgens Erwin Meinders heeft het nieuwe centrum een unieke propositie doordat de 3D printkennis wordt samengebracht met de diepgaande mechatronica kennis in de Brainport regio. “Dat vind je nergens.” Op termijn moet dit leiden tot de start van bedrijven die zich bezig houden met het bouwen van de volgende generatie industriële 3D printers.

print magazine maart 2017

Dormac stapt met Insstek in 3D metaalprinten

Insstek bouwt een complete lijn 3D metaalprinters. De kleinste 3D metaalprinter die Insstek bouwt is de MX-Mini, de eerste desktop metaalprinter (850 bij 850 bij 950 mm) die op Formnext werd geïntroduceerd. Deze gebruikt de direct energy deposition (DED) technologie.

Dormac CNC Solutions haalt de 3D metaalprinttechnologie van Insstek naar Nederland. Deze Zuid-Koreaanse fabrikant bouwt een complete lijn machines voor 3D lasercladden. Dankzij de eigen technologie cladden de Koreanen met een hoge mate van nauwkeurigheid en fijne oppervlakte afwerking.

De constructieve opzet van de 3D metaalprinters van Insstek is te vergelijken met die van bovenloop freesmachines, waarbij de laserkop 3 assige bewegingen kan maken. Er worden ook 5-assige machines gebouwd. Met dit concept bouwt Insstek 3D metaalprinters met een werkbereik van 200x200x200 mm tot 4.000x1.000x1.000 mm.

Samenwerking Doosan dealers

Dormac gaat voor het 3D metaalprinten samenwerken met collega Doosan-dealers in Duitsland en Zwitserland. In dat laatste land gaat het om Reimmann. De Duitse partner is GLM in Dormagen, een klein uur rijden vanaf Venlo. Hier komt de eerste demomachine te staan. De drie bedrijven investeren gezamenlijk in kennisopbouw en het in huis halen van het nodige specialistisch vakmanschap. “We willen zo snel mogelijk ook in onze eigen showroom een van de machines van Insstek plaatsen”,

print magazine maart 2017

kondigt Kees Karsten, directeur van Dormac aan.

3D metaalprinten niet weg te denken

“De machines van Insstek zijn zeer veelzijdig. Ze zijn inzetbaar voor meerdere toepassingen”, zegt hij na een bezoek aan de fabriek in Korea. Dormac CNC Solutions zet deze stap in de overtuiging dat 3D metaalprinten niet meer weg te denken is. De technologie van Insstek sluit goed aan op de verspaningstechnologie.

De Koreaanse fabrikant (opgericht in 2001) heeft een aantal interessante eigen technologieën ontwikkeld. Het printproces zelf noemt men Direct Energy Deposition.

3D cladden: hogere productiviteit

In tegenstelling tot veel andere 3D metaalprinters werken de machines van Insstek niet met een poederbed, wat relatief langzaam is. Insstek clad de metaallagen door het poeder rechtstreeks

in de laserstraal te brengen waar het materiaal smelt voordat het neerslaat op de plek waar materiaal in het werkstuk nodig is. Hierdoor worden de werkstukken veel sneller opgebouwd in vergelijking met poederbedmachines. De technologie van Insstek onderscheidt zich doordat de positie van de lens op de Z-as heel nauwkeurig gepositioneerd wordt. Deze lens bevindt zich continu 9 mm boven het oppervlak waarop de metaallaag wordt aangebracht. Omdat deze afstand zo klein is en bovendien heel constant, 3D printen de machines relatief heel nauwkeurig voor een 3D lasercladmachine. Ook de laagdikte wordt realtime bewaakt. Op basis van deze data wordt het proces bijgestuurd. De technologie leent zich bovendien voor het aanbrengen van verschillende metaallagen op elkaar, bijvoorbeeld inconel met koper. www.dormaccncsolutins.nl

13

Slimme producten uit de 3D printer De multi jet fusion printtechnologie van HP biedt op dit moment vooral het voordeel van kortere cyclustijden en lagere kosten. Daar zal het echter niet bij blijven. De printtechnologie die materiaaleigenschappen op voxelniveau bepaalt, past helemaal in het Industrie 4.0 concept. Straks komen er slimme producten uit de 3D printer.

Een dikke twee jaar heeft het geduurd voordat HP de aankondiging - materiaaleigenschappen tijdens het 3D printen te veranderen - kon bewijzen. Eind 2016 heeft het grote publiek kennis kunnen maken met de multi jet fusion technologie.

HP is dankzij deze technologie in staat om op voxelniveau het printproces te beheersen en te sturen. Eén voxel is het kleinste detail in de polymeerketen en meet 20 bij 20 bij 100 µm. Dat HP dit kan, heeft alles te maken met het gebruik van agents.

“Anderen hebben chemisch reagerende polymeren nodig; wij hebben geen reactieve polymeren nodig doordat we agents inzetten”, legt Alex Moñino uit. Hij werkt als directeur strategie ontwikkeling voor de 3D printmarkt bij HP. Het meeprinten van geleidende banen is voor de 2e generatie 3D printers van HP weggelegd. Dat gebeurt enkel door een andere agent aan het materiaal toe te voegen.

14

Sneller en goedkoper

Deze technologie biedt voor de eerste generatie 3D printers van HP al belangrijke voordelen. In principe zijn de HP printers

print magazine maart 2017

HP wil spuitgiet- en CNC-markt op zijn kop zetten

poederbedprinters. Een dunne laag poeder wordt uitgestreken. Daarna injecteren de printkoppen tot 30 miljoen kleine druppels agent per seconde. Deze druppels meten 20 µm. In de eerste twee productieversies past HP twee type agents toe: een fusing en detailing agent.

De eerste reageert op de warmte tijdens de belichting; de tweede niet. Waar de fusion agent aanwezig is, worden de polymeerdeeltjes met elkaar verbonden.

Alex Moñino noemt twee voordelen van deze techniek. De eerste is de snelheid.

Door een groot aantal printkoppen in te zetten en de hele bouwplaat in één keer te belichten, print HP tot 10 keer sneller dan SLS-printers. Desondanks is het een ‘point to point’ proces: per voxel wordt er geprint. Het tweede voordeel is dat geen reactief polymeer nodig is. “Daardoor verliest ons poeder geen kwaliteit en kunnen we een veel hoger percentage gebruikt poeder inzetten”, zegt Moñino hierover. Waar normaal tot een maximum van 50% oud poeder mag worden ingezet, loopt dit bij HP op tot 80%. Dat scheelt uiteindelijk behoorlijk op de materiaalkosten, die volgens de fabrikant toch al goedkoper zijn dan poeders voor andere printprocessen. HP produceert overigens niet zelf de poeders maar heeft een open innovatieprogramma waar partijen aan deel kunnen nemen.

Evonik is een van de eerste met een PA12 poeder. Door het platform voor

HP kan de temperatuur van het printbed heel nauwkeurig regelen.

anderen open te stellen, stimuleert HP concurrentie tussen de aanbieders van de materialen. De materialen roadmap voorziet onder andere in de ontwikkeling van glas gevulde polyamide, vlamvertragend materiaal, elastomeren, aanvullende thermoplasten en high performance materialen.

Slimme producten met geïntegreerde sensoren

De potenties van de voxeltechnologie van HP zullen pas echt tot hun recht komen zodra de volgende generatie 3D printers en nieuwe type agents

Alex Moñino van HP: spuitgietproducten en CNC stukken vervangen door 3D printen.

print magazine maart 2017

op de markt komen. In de toekomst komen er agents waarmee bijvoorbeeld producten gekleurd kunnen worden en andere eigenschappen van het materiaal veranderd worden. Dan kun je bijvoorbeeld voor het blote oog onzichtbare QR codes meeprinten in een product. Deze QR code is voor de smartphone camera wel zichtbaar en leidt de gebruiker naar een speciale website. Zo kun je allerlei diensten, zoals het bestellen van spare parts, aan het product koppelen, maar ook de echtheid van het product aantonen. Doordat HP op voxelniveau eigenschappen print, kan de QR code niet verwijderd worden.

Zelfs niet als je het oppervlak schuurt.

Een ander voorbeeld is de integratie van sensortechnologie, waardoor producten smart worden en bijvoorbeeld zelf waarschuwen als ze te zwaar worden belast. “We gaan slimme producten printen”, zegt Jan Floor van Egmond, directeur van Landré, een van de twee HP-resellers in de Benelux. Dat dwingt bedrijven om out of the box te gaan denken. “Het gaat niet langer alleen om te denken in 3D printen, maar om over heel innovatieve toepassingen na te denken.” Als voorbeeld toont HP zelf een 3D geprint staafje met een geleidende baan, waarvan de weerstand kan worden gemeten. Gekoppeld aan een app waarschuwt het materiaal zelf voor overbelasting.

15

Open HOuse

VOOR

11 -12 mei

NA

Additive manufacturing - 3D Printing Laser Technique - Lasertechniek Machining - Verspanen Stainless Steel - RVS/Inox

NL | Reggestraat 18| 5347 JG Oss

demonstraties - presentaties - rondleiding - workshops

Materialen

Logistiek

Financiering

16

4 4 4 4

egistreer nu! rosler.nl/open-house

Service

Support

Kennis

print magazine maart 2017

Schoon 3D printproces

Deze buildunit bevat alle poeder die nodig is voor het 3D printen.

Spuitmarkt op z’n kop zetten

Alex Moñino zegt dat HP als eerste stap kleuragents op de markt zal brengen.

De agents voor de smart toepassingen, die onder meer in San Diego worden ontwikkeld, vergt nog langer. Op dit moment richt HP zich op toepassingen waarin het 3D printproces zowel spuitgietdelen als CNC frees- en draaistukken vervangt. Afhankelijk van de complexiteit van het product, ligt het omslagpunt om te spuitgieten momenteel al op 50.000 stuks. Anders gezegd: bij series van complexe producten kleiner dan 50.000 stuks is de HP technologie al goedkoper, afgezien nog van andere voordelen zoals het feit dat er geen voorraad nodig is.

Alex Moñino: “De benchmark zijn niet langer heel specifieke producten met specifieke eigenschappen. We zien dat in low volume productie 3D printen disruptief is geworden. CNC-stukken en spuitgietdelen zijn onze benchmark.”

Hij verwacht dat in eerste instantie de spare part business het 3D printen snel gaat omarmen als dé technologie. “Dat wordt zeker een goede businesscase als men gaat ontwerpen voor AM.” De luchtvaartindustrie en de medische industrie zijn twee sectoren waar HP zich op richt. Alex Moñino tot slot: “We willen niet alleen unieke producten printen. Wij richten ons met 3D printen op de producten waar materiaal een kostenfactor is.”

HP belooft een schoon 3D printproces, ondanks dat er met poeders wordt gewerkt. De oplossing die in Barcelona is ontwikkeld, bestaat uit een afzonderlijk processing station.

Hierin wordt de printjob voorbereid.

Afhankelijk van het bouwvolume dat gevuld moet worden, vult de machine automatisch de buildunit.

Er hoeft dus geen poeder meer vrij te komen. De buildunit wordt in de 3D printer geschoven. Bijzonder hieraan is dat sensoren de temperatuur van het printbed controleren tot op 900 verschillende locaties op het printbed.

Afhankelijk van het resultaat kan de temperatuur heel lokaal worden bijgestuurd. Na het 3D printen gaat de gesloten buildunit terug naar het processing station. Optioneel kan er dan gekozen worden voor een geforceerde afkoeling. In dat geval duurt de koelcyclus precies even lang als de printcyclus, namelijk 10 uur.

Voorbereiden, printen en afkoelen zijn dan optimaal in balans. Geforceerd afkoelen gebeurt gecontroleerd: naarmate de temperatuur in de buildunit lager is, versnelt het proces.

Op deze manier voorkomt HP dat de mechanische eigenschappen van de geprinte producten aangetast worden door de geforceerde afkoeling. In het processing station wordt het niet gebruikt poeder na het afkoelen automatisch weggenomen en teruggevoerd naar de container voor de volgende printjob. “Het processing station is een belangrijk onderdeel van ons totaal concept”, verduidelijkt Alex Moñino. “Iedereen die ervaring heeft met SLS printen weet wat er bij komt kijken om de stukken te reinigen.” Het wisselen van printjobs kost maximaal een half uur productiestilstand van de 3D printer. Na een half uur kan de volgende run al weer draaien. www.hp.com/go/3dprint www.landre.nl

Landré is een van de twee HP resellers in de Benelux voor de 3D printtechnologie. Op de foto van links naar rechts Floris Stam en Jan Floor van Egmond van Landré en HP sales & channel manager 3D print Yves Jamers.

print magazine maart 2017

17

3D printen helpt zeilers vooruit Zeil je met equipment van het Friese Equiplite Europe, dan is de kans groot dat je 3D geprinte onderdelen aan boord hebt. De Friese fabrikant van onderdelen voor zeil- en racejachten vervaardigt namelijk 60% van de producten met 3D printen. Zelfs voor jachten die meedoen aan de Volvo Ocean race of America’s Cup. Biedt 3D printen nieuwe kansen aan de zeil- en jachtbouw?

Het contrast kan haast niet groter. Op de voormalige marinewerf in Amsterdam ontmoet een aantal spelers uit de zeil- en jachtbouw elkaar op uitnodiging van het 3D printbedrijf Oceanz. Op de plek waar in de 17e eeuw schepen werden gebouwd voor de Admiraliteit van Amsterdam, gaat het vandaag om de toepassing van een high tech technologie als 3D printen in jachten waarmee op de grens wordt gezeild. De maritieme sector is één van de sectoren waarin Oceanz als 3D printservicebedrijf actief is. Erik van der Garde, directeur, denkt

echter dat zeil- en jachtbouw deze technologie nog breder kan inzetten. Daarom heeft Oceanz het initiatief genomen voor de kennissessie bij Makerversity op de voormalige werf.

“Om samen vast te stellen welke technieken en materialen het meest geschikt zijn en wat de meest geschikte design eigenschappen zijn”, zegt Erik in zijn inleiding.

60% al 3D geprint

Een maritiem bedrijf dat 3D printen volop inzet, is het Friese Equiplite Europe. Lourens Poorter, directeur, komt uit de zeilracewereld. Hij heeft eerst als ‘bowman’, later als ‘rigger’ in een team meegedaan in de Volvo Ocean race en weet hoe belangrijk gewichtsbesparing aan boord is. Daarom is hij na zijn wedstrijdloopbaan in de zeilwereld aan de slag gegaan met designen en produceren van hardware voor zeiljachten.

Producten die hij vooral maakt van composieten. “Fibers zijn zes keer sterker en 90% lichter dan staal”, verduidelijkt hij. Daar heeft hij ondertussen 3D printen als productietechnologie aan toegevoegd. Equiplite print momenteel ongeveer 60% van alle producten.

Tijd- en kostenbesparingen

Een behuizing voor een noodlicht van Object Print.

18

Lourens Poorter ziet meerdere voordelen in 3D printen voor zijn toepassingen. Dat begint bij de tijdbesparing in de productontwikkeling, doordat prototypes sneller beschikbaar zijn voor testen. Dankzij 3D printen doorloopt een functioneel prototype binnen twee tot drie weken alle iteratieslagen.

3D geprinte prototypes helpen eveneens om vroegtijdig te

print magazine maart 2017

Oceanz verkent de kansen voor 3D printen in de jachtbouw

voorbeelden, waaronder een antennehouder voor een plezierjacht. Traditioneel gemaakt zou er een prijskaartje aanhangen van € 700; 3D geprint kost de houder € 300. “En in plaats van een levertijd van een week was het onderdeel binnen een dag klaar.” Object Print zet zowel FDM, selective laser sintering als stereolithografie in als printtechnologie. De FDM technologie heeft men in eigen huis; voor SLS werkt het samen met Oceanz in Ede. Het Spaanse bedrijf gebruikt 3D printen vooral in de productontwikkelingsfase, zodat jachtenbouwers sneller over hun prototypes beschikken. Allebrodt ziet echter ook kansen voor 3D printen in de feitelijke bouw van de jachten.

Een voorbeeld is een 3D geprinte honingraatstructuur. Deze wordt aan beide zijden gelamineerd met koolstofvezel versterkte kunststoffen. Op deze wijze kan 3D printen zinvol worden ingezet in de productie van structuurdelen voor jachten, om gewicht te besparen. Een andere toekomstige toepassing kan een modulaire matrijs zijn voor composieten die eenvoudig getransporteerd kan worden. En uiteindelijk wordt het misschien wel mogelijk om op onderkennen of een design wellicht voor problemen in de productie gaat zorgen. “We kunnen deze problemen al oplossen 100 printers gelijktijdig onderdelen te printen die gezamenlijk een schip vormen. voordat het onderdeel in productie gaat”, zegt Lourens. Ook in de productiefase levert 3D printen de Friese onderneming voordelen. Zo print men bijvoorbeeld matrijzen, wat zowel Gebrek aan gekwalificeerde materialen kosten als tijd bespaart. Door onderdelen direct te printen, Positieve geluiden dus. De ervaringen laten echter zien dat 3D kan men zelfs unieke producten maken zonder extreem hoge kosten. Deze kunnen zelfs aangepast worden aan specifieke wensen van de klant. “Seriegrootte 1 is gemakkelijk zonder hoge kosten te hoeven maken voor matrijzen.”

Kleinste snatchblocks tot 8 ton belastbaar

Voor het 3D printen van snatchblocks gebruikt men PA12. Deze worden na het printen gecoat. Hiermee is het geprinte onderdeel goed beschermd tegen indringen van vocht. Komen er hele grote krachten op het blok te staan, dan versterkt Equiplite Europe het onderdeel met carbon zijplaten. De kleinste snatchblocks, zonder carbon ondersteuning, kunnen echter al belast worden met maximaal 8 ton. Lourens Poorter: “Deze onderdelen vertonen ook na meer dan een jaar te zijn gebruikt in de Volvo Ocean race geen enkel teken van vermoeiing. Terwijl ze in deze race tot aan de grenswaarden worden belast, vertonen ze geen enkele verslechtering.”

Antennehouder: binnen dag klaar voor helft van de kosten Ook het Spaanse 3D printservicebureau Object Print heeft inmiddels ervaring met het 3D printen van onderdelen voor zeiljachten. Sebastian Allebrodt, directeur, toont meerdere

print magazine maart 2017

De antennehouder: 3D geprint goedkoper dan traditioneel gemaakt.

19

printen in de jachtbouw nog geen gewonnen race is. Onno Ponfoort van Berenschot Consultants wijst onder andere op het feit dat tal van materialen uit de scheepsbouw nog niet gekwalificeerd zijn voor 3D printen. Dat is een van de punten die uit het 3D printproject in de Rotterdamse haven naar voren is gekomen. “De classificering van 3D geprinte onderdelen is nog steeds een probleem.” Dat heeft meerdere redenen.

Voor de materiaalkwaliteit is een absolute controle over het printproces erg belangrijk. Sebastian Allebrodt wijst verder nog op de bezorgdheid over IP. Is het intellectueel eigendom afdoende beschermd? Het ontbreken van standaarden voor de mechanische eigenschappen is in zijn ogen eveneens nog steeds een belemmering voor de brede doorbaak van 3D printen. En uiteraard de printsnelheid en de afmetingen die de huidige 3D printers halen. Wat dit laatste punt betreft, verwacht hij veel van de combinatie van 3D printen met grote manipulatoren. “In de toekomst zullen deze de afmetingen van de te printen stukken vergroten.” Ook Onno Ponfoort verwacht dit. Binnen 5 jaar zullen 5-assige machines met printcapaciteit de mogelijkheden qua afmetingen sterk vergroten. “Een andere ontwikkeling is de laser die niet 1 punt belicht, maar een hele lijn in één keer. Die technologie print 10 keer sneller dan de huidige generatie”, zegt Onno Ponfoort over de ontwikkelingen die eraan komen.

Spare parts ter plekke produceren

Komt deze technologie beschikbaar, dan kun je ook aan andere logistieke modellen gaan denken. Lourens Poorter ziet als volgende stap in 3D printen voor superjachten het toekomstbeeld dat de klant aan boord een USB-stick heeft met daarop de files van belangrijke onderdelen. Tijdens de zeilrace

Een COR block van Equiplite Europe Sailing Perfection. Het 3D geprinte block weegt 3 kilo, kan een maximale belasting van 40.000 kg aan en is ondanks dat het 80% minder weegt dan een RVS blok, 15 keer sterker.

kan hij waar ook ter wereld spare parts laten 3D printen. “Dat scheelt kostbare tijd in het zeilseizoen en tijdens de races.” www.oceanz.eu www.equiplite.eu www.berenschot.nl www.objectprint.com

Hornet onderzoekt mogelijkheden 3D lasercladden Hornet Laser Cladding, gespecialiseerd in ontwikkeling en bouw van high speed laserclad machines, onderzoekt de mogelijkheden voor 3D lasercladden van producten en features op bestaande componenten.

Het belangrijkste voordeel van het (ultra) high speed lasercladden is dat de metaallaag zeer nauwkeurig wordt aangebracht op het substraat. Dat voordeel maakt de technologie die Hornet ontwikkelt ook geschikt voor 3D lasercladden. Hornet heeft al samen met enkele industriebedrijven de eerste onderzoeken lopen. Daarbij maken ze gebruik van de ervaring die Fraunhofer ILT hiermee heeft opgedaan. Bij een 3D toepassing zet men een robot in, wat soms ook bij 2D toepassingen gedaan wordt. “Het voordeel van de robot is dat de oriëntatie van de kop ten opzichte van het werkstuk eenvoudig aangepast kan worden”, legt Jelmer Brugman uit. Hij en Frank Rijsdijk zijn oprichters en eigenaren van Hornet Laser Cladding. Ze zien 3D lasercladding als een logische vervolgstap op de technologie die ze tot nog toe hebben ontwikkeld. Afmetingen van werkstukken spelen geen rol meer, de robot kan features 3D printen op grote werkstukken. “High speed

20

Tot nog toe zet Hornet de machines in voor het aanbrengen van slijtvaste lagen en reparatie. De eerste stap richting 3D lasercladden is gezet.

lasercladden is pas begonnen”, zegt Frank Rijsdijk. “Vooralsnog richten we ons op dunne lagen, maar de 3D stap is al gezet.” www.hornetsystems.nl

print magazine maart 2017

Column AM Design Paradigm Dit is mijn eerste column in 3D Print magazine. Franc is verder gegaan waarmee ik een jaar of vijf terug ben gestopt: verslag te doen van ontwikkelingen op het vlak van wat 'in den beginne' timecompressing en rapid werden genoemd. Ondanks een paar honderd artikelen in diverse Nederlandse vakbladen over dit onderwerp, werd ik tien jaar geleden nog een 'roepende in de woestijn' genoemd. Wat een verschil met nu! Hoewel er nog een flinke weg is te gaan, heeft de 'additieve' manier van vervaardigen zich ontegenzeggelijk een plaats als vervaardigingstechnologie verworven.

Nu de technologie volwassen wordt, komen allerhande perifere zaken in beeld. Zaken die aan het printen voorafgaan én zaken die erop volgen. Ook hun onderlinge samenhang dringt zich op, niet alleen in tijd, maar ook voor wat betreft de procesparameters. Die samenhang heb ik samengebracht onder één begrip: AM Design Paradigm. In dit begrip is het productontwerp (design) leidend. De ontwerper bepaalt immers wat op welke manier wordt uitgevoerd. Daarbij is het nu meer dan voorheen van belang dat hij zich de karakteristieken van het maakproces eigen maakt en ze meeneemt in zijn ontwerp en aanwijzingen voor de vervaardiging. Zoals in het geval van de werkstukondersteuning (support structures) bij het poederbad laserprinten, een noodzakelijk kwaad. Meer ervan betekent meer bouwtijd en meer materiaalverbruik.

Materiaal dat moet worden weggehaald. Door een werkstuk anders te oriënteren en door het ontwerp waar mogelijk op de oriëntatie aan te passen - in plaats van andersom - zijn soms interessantere resultaten haalbaar.

Al met al een complex geheel van factoren die elkaar over en weer beïnvloeden. Wie aan één knop draait, doet ook andere knoppen verdraaien en vaak op een ontoelaatbare manier. De complexiteit is groot en het is dus niet zo gek dat grote softwarehuizen een kans zien. Bijvoorbeeld AutoDESK. En ook minder breed georiënteerde spelers, zoals Altair. Niet zo gek dat ook sommige printerbouwers de integrale benadering opzoeken. Sterker, voor 's lands rijzende ster Additive Industries, bouwer van hoogwaardige metaalprinters voor de industrie, is deze benadering vanaf zijn ontstaan leidend.

Met het groeiend besef dat efficiënt printen veel meer vereist dan een goede beheersing van de machine, zal de integrale benadering die het AM Design Pardigm het hoofd moet bieden, meer aandacht krijgen. Dus op beurzen niet alleen mooi afgewerkte 3D prints, maar ook prints met hun support structures, om een indruk te geven wat er na het printen allemaal nog moet gebeuren.

Nabewerken is kostbaar en voor slimme combinaties van printen en nabewerken bestaat nog niet zo veel belangstelling.

Kortom, de complexiteit biedt kansen mits de deelproblemen afdoende worden opgelost en onderling worden verbonden.

print magazine maart 2017

Rein van der Mast www.solide-tct.nl

21

3D metaalprinten: meer dan alleen SLM technologie 3D metaalprinten wordt vaak in één adem genoemd met selective laser melting, de poederbedtechnologie. Er zijn echter meer technieken die al dan niet goede metalen producten opleveren. Van een filament voor FDM 3D printers tot en met de 3D magnetojet technologie.

Een van de opvallende innovaties op de voorbije editie van Formnext was misschien wel een beetje erg goed verstopt.

BASF, met een vitrine op de stand van LSS / Farsoon, liet er een filament zien waarin metaalpartikels zijn verwerkt. Het is een ontwikkeling waaraan BASF werkt samen met EvoTech, een Oostenrijkse fabrikant van FDM printers voor industriële toepassingen. BASF ontwikkelt het filament echter in het kader van het open innovatieprogramma. Het zal straks ook verkrijgbaar zijn voor anderen.

Fraunhofer: lowcost met diodenlaser

BASF: metaal printen op filamentprinter

De markt vraagt om low cost metaalprinters. Het Fraunhofer ILT heeft daarom een metaalprinter ontwikkeld die qua kostprijs net geen 20 mille kost. Geschatte verkoopprijs rond de 50 tot 60 mille. Het gaat hier wel om een poederbedmachine die echter geen fiberlaserbron gebruikt maar een goedkopere diodenlaser.

De dichtheid die men behaalt ligt nog laag, maar de technologie biedt voldoende potentieel om aan te nemen dat de kwaliteit de komende tijd verder omhoog kan.

Het product dat uit de printer komt, is vergelijkbaar met een MIM-product (metal injection molding). Het heeft nog niet de definitieve eigenschappen. Die ontstaan pas nadat in een eerste stap de polymeer uitgebrand is en in de tweede stap het product wordt gesinterd. Dan haalt men momenteel 98% materiaaldichtheid, maar zo benadrukte een BASF medewerker: het project zit nog in de ontwikkelfase. “We hebben de eigenschappen nog niet waar we ze willen hebben.”

De technologie opent wel nieuwe mogelijkheden. De EvoTech 3D printer die geschikt is voor dit filament kost tussen de 14 en 20 mille. Daarmee wordt de drempel om metaalprinten toe te passen sterk verlaagd. Momenteel ontwikkelt BASF filament voor 316L. In principe komen alle metalen die gesinterd kunnen worden in aanmerking. Men denkt ook titanium in filamentvorm te kunnen maken.

22

print magazine maart 2017

ORLas Creator: 80k voor metaalprinter

De vraag is echter of het nodig zal zijn? Op Formnext heeft OR laser de ORLas Creator gelanceerd. Het gaat om een in Duitsland ontwikkelde en gebouwde 3D metaalprinter die met een Yb Fiber laserbron van 250 W werkt (1070 nm). De cilindrische bouwkamer is geschikt voor producten tot 110 mm hoog (100 mm doorsnede). Het Duitse bedrijf heeft een aantal slimme features in de machine verwerkt. Zo is de poederhandling zover geoptimaliseerd dat het wisselen vrij snel kan met behulp van een cartridge, de coater vanuit het hart van de bouwplaat rond draait (en dus sneller is) en de besturing via een tablet aangesproken kan worden. Deze tablet schuif je gemakkelijk in de houder. Met één tablet kun je meerdere printers bedienen.

Kostprijs van de totale set inclusief een eigen CADCAM systeem: € 80.000.

XJet: hoge afwerkingsgraad

Vader Systems: supersnel metaalprinten

Zo goedkoop als de laatste twee metaalprinters is de machine van het Amerikaanse Vader Systems niet. De 3D magnetojet technologie is wel supersnel en goedkoop qua materiaalkosten.

Deze 3D metaalprinter gebruikt namelijk standaard lasdraad.

Op dit moment is de machine afgestemd op aluminium, maar in de toekomst volgen nog andere metalen. De draad wordt in een keramische kamer gesmolten. Daarna worden miniscule druppels met behulp van elektromagnetische pulsen gemaakt die via een nozzle op de juiste plek worden gepositioneerd.

Het resultaat is weliswaar een relatief ruw product, maar het proces is wel snel. 120 seconden voor een aluminium product van enkele centimeters hoog. De dichtheid is volgens de ontwikkelaars meer dan 99 procent en het product kan met water eenvoudig worden afgekoeld voor nabewerking op een CNC machine.

print magazine maart 2017

Het Israëlische XJet is de andere nieuwe speler in het high end segment van de metaalprintmarkt. Het gebruikt binderjetting technologie. Op Formnext werd de machine voor het eerst getoond in Europa. XJet gebruikt vloeibare nanopartikels met metaal of nanopartikels die als supportmateriaal dienen. De ultra kleine druppels worden zeer precies op de juiste positie geplaatst. De hoge temperatuur in de bouwkamer zorgt ervoor dat de vloeibare massa rond de metaaldeeltjes verdampt. Zo ontstaat er een praktisch 100% dicht product met een hoge mate van nauwkeurigheid en afwerkingsgraad. Het gebruik van nanopartikels in afgesloten cartridges voorkomt de hele poederhandling. Daar staat wel tegenover dat XJet de enige leverancier van het materiaal is. Het gaat om kleine delen die men print.

23

Breekt intelligente software de laatste belemmeringen voor AM af?

Bye bye slicen Vraag een engineer die regelmatig 3D print naar zijn grootste frustratie en waarschijnlijk antwoordt hij: de vele softwareapplicaties die voor het printproces nodig zijn. 3D printen kan omslachtig zijn, omdat de workflow van design tot en met de 3D printer amper geïntegreerd is in een sluitend pakket. Hier komt echter snel verandering in.

Bij Dassault Systèmes staat additive manufacturing op het netvlies van het topmanagement. 3D printen is een van de emerging technologies die de 3D samenleving gaan veranderen, zo denken de Fransen erover. “In de luchtvaartindustrie wordt additive manufacturing momenteel groot”, zo zegt Alan Prior, vice president Simulia (Dassault Systèmes). “Ons 3D Experience platform heeft al een tool voor generative design. Het volgend onderdeel is simuleren hoe je dingen maakt. Dat wordt groot voor ons.” Met deze nieuwe tool in Simulia kunnen engineers het complete 3D printproces simuleren, laag voor laag. Dat geeft inzicht in waar spanningen ontstaan, waar support nodig is of waar je support juist kunt weglaten. Tosca, een andere tool uit het 3DExperience platform, komt in 2017 eveneens met een AM tool, namelijk het optimaal benutten van lattice structuren in een 3D geprint product. Ook in Solidworks worden 3D printtools geïntegreerde, deels gebaseerd op de Simulia software.

Solidworks heeft eveneens aangekondigd met Stratasys simulatiesoftware voor 3D printen te ontwikkelen.

Renishaw Quantum geïntegreerd in CATIA Renishaw en Dassault: van design tot printpreparatie

De echte doorbraken gaan komen uit de integratie van designtools en printjob preparatie vanuit één pakket. Dassault Systèmes werkt op dit punt nauw samen met Renishaw. De Quantum software voor het programmeren van de Renishaw AM machines wordt geïntegreerd in de toekomstige release van CATIA. De twee concerns maken daarmee de STL file overbodig. Het belangrijkste voordeel is dat de engineer in zijn vertrouwde CAD-omgeving (CATIA) blijft werken en daar over alle tools beschikt om de printjob voor te bereiden. Designen en printvoorbereiding gebeuren binnen dezelfde omgeving.

24

Renishaw en Dassault Systèmes zetten hiermee pas een eerste stap. De komende jaren zal het pakket verder uitgebreid worden en kun je elk punt dat door de laser wordt belicht terughalen naar de designsoftware om daarmee analyses te doen. Hiermee ontstaat er een doorlopende workflow, want de CAD file wordt later ook gebruikt voor het programmeren van de CNC freesmachine voor de nabewerking van het printdeel en voor de meetmachine. De keuze om deze stap met CATIA te zetten, ligt voor de hand: dit is de meest gebruikte designtool in de luchtvaartindustrie. Wie niet met CATIA werkt, kan in de nieuwe release van Renishaw’s Quantum software direct CAD files inlezen. STL files worden voor de gebruikers van de Renishaw AM machines dus overbodig.

Nettfab spil in strategie van Autodesk Ook Autodesk werkt aan zo’n end to end oplossing voor het 3D printen. De Amerikanen kiezen echter een andere invalshoek. Samen met een aantal materiaalproducenten en 3D printer fabrikanten heeft men de Autodesk Additive Manufacturing Alliance opgericht.

Een cruciale rol in de visie van Autodesk is weggelegd voor het enkele jaren geleden gekochte Nettfab. De partners van de alliantie brengen hun specifieke kennis over materialen en parametersettings van de printers in, die geïntegreerd worden in Nettfab. Deze database wordt toegankelijk vanuit de designsoftware. In het ontwerpproces kan dan gezocht worden naar bepaalde materiaaleigenschappen. De engineer kan ook naar een kostenoptimalisatie zoeken. Doordat hij op dat moment al de keuzes maakt voor een materiaal en de bijbehorende parameters kan inladen, zal er veel minder trial and error in het printproces nodig zijn. Autodesk wil op termijn deze database eveneens uitbreiden naar metaalprinters en bijbehorende materialen.

print magazine maart 2017

Een van de bijzondere features van 3DXpert is dat je met enkele muisklikken lattice structures over een gekromd oppervlak kunt aanbrengen.

Siemens zoekt samenwerking

Siemens doet min of meer hetzelfde als Dassault met NX. Op de hybridemachine van DMG Mori is dit al langer beschikbaar.

De laatste maanden heeft Siemens met meerdere partijen, waaronder Trumpf, EOS en Materialise, overeenkomsten gesloten om deze end to end oplossing te integreren en door te ontwikkelen. Wat doet de nieuwe NX software van Siemens PLM? Allereerst worden designs eventueel generatief gecreĂŤerd.

De software doet automatisch op basis van de uitgangspunten een voorstel voor het ontwerp. Topologie optimalisatie is daar onderdeel van. In de praktijk zullen dit vaak organische vormen zijn, voor een mens haast onmogelijk om te bedenken; laat staan met traditionele productietechnieken te maken. Bedrijven kunnen met de nieuwe software bestaande productontwerpen redesignen en aanpassen aan het 3D printproces. Twee nieuwe technologieĂŤn

zijn voor de revolutionaire designs verantwoordelijk. Dit zijn Convergent Modelling en topologie optimalisatie. Convergent Modelling zorgt ervoor dat designs geoptimaliseerd worden voor 3D printen. Het nieuwe algoritme vereenvoudigt het werken met facetten, oppervlakken en solids zonder dat er tijdrovende dataconversie nodig is. Verder beschikt de nieuwe software over technologie om het maakdeel continu te evalueren op het punt van 3D printbaarheid. Hiermee krijgt de ontwerper vooraf zekerheid dat designs optimaal zijn voor het 3D printproces.

Siemens zoekt samenwerking met 3D printerfabrikanten Meerdere printtechnieken

Renishaw werkt met Catia aan de integratie van AM features in de CADsoftware.

print magazine maart 2017

GeĂŻntegreerd in de software zit een module voor de voorbereiding van de 3D printjob. Deze module is zowel voor 3D metaal- als kunststofprinten beschikbaar. De software ondersteunt het poederbedproces (lasersmelten) alsook multijet fusion, zoals HP dat toepast. Bij het gebruik van hybridemachines, zoals de Lasertec van DMG Mori, kan met deze module zowel het additieve als subtractieve proces voorbereid worden. De module genereert ook het NC-programma. Ook voor het nieuwe FDM printproces, dat Stratasys samen met Siemens toonde op de IMTS, en voor andere extrusie printprocessen is de software geschikt. Al deze printjobs worden in NX voorbereid. Dezelfde NX software als voor het ontwerpen wordt dan eveneens gebruikt voor het programmeren van geautomatiseerd verwijderen van supportstructuren. Of het programmeren van de CNC machines voor het nabewerken van oppervlakken die hogere nauwkeurigheden vereisen.

25

3D Systems ontwikkelt nieuwe software in eigen huis 3D Systems benut kracht van Cimatron

Dezelfde richting gaat 3D Systems op met 3DXpert, de nieuwe tool voor de 3D metaalprinter ProX DMP 320. De bijzondere positie die 3D Systems inneemt, is dat men dit volledig in eigen huis heeft kunnen ontwikkelen. Enkele jaren geleden hebben de Amerikanen namelijk het IsraĂŤlische Cimatron overgenomen.

Dat is een ontwikkelaar van CADCAM-software (onder andere Gibbscam) voor de CNC industrie. Dat 3D Systems zo snel met de nieuwe geĂŻntegreerde software tool komt, laat de invloed zien van de nieuwe CEO VJ die dit vlak na zijn aantreden als een van de speerpunten presenteerde. De STL file is niet meer nodig. 3DXpert leest direct een STEP-file in; Design en printjobvoorbereiding gebeuren vanuit dezelfde omgeving.

Engineers kunnen van design naar printparameters en terug zonder bang te zijn informatie kwijt te raken. 3DXpert brengt ook support aan en berekent de optimale hatch. Een sterk

onderdeel, onder andere voor medische toepassingen, is de module om met een paar muisklikken een latticestructuur over een oppervlak aan te brengen. Dat kan een structuur uit de bibliotheek zijn; gebruikers kunnen ook hun eigen lattice structuren ontwerpen en vastleggen. De tweede bijzonderheid van 3DXpert is dat de gebruiker specifieke onderdelen van een werkstuk met andere parameters kan printen. Deze feature is gekoppeld aan de slicing en hatching strategie. Hiermee kun je bijvoorbeeld een intern kanaal printen zonder support, enkel en alleen door andere parameters te kiezen. Op dit moment verkoopt 3D Systems de nieuwe software alleen met de ProX DMP 320 metaalprinter. Er wordt intern gepraat over het vermarkten van de software als standalonepakket. Het nadeel is dan dat de specifieke hatchingstrategie waarschijnlijk niet beschikbaar is omdat deze duidelijk aan de metaalprinter van 3D Systems is gekoppeld.

EOS Sprint is de integratie van de software van EOS met Siemens NX tot een AM-CAM tool.

26

print magazine maart 2017

Compenseren voor interne spanningen

Additive Works: sneller goed 3D metaalprinten Een interessante start-up in de AM-industrie is Additive Works, een spin off van de universiteit van Bremen. Het bedrijf is opgericht door studenten van de door Airbus gesponsorde leerstoel voor Integrative Simulation and Engineering of Materials and Processes. Zij hebben met Amphyon een simulatietool ontwikkeld voor het lasersmeltproces.

Hiermee kan men niet alleen de designs snel testen en procesdata genereren.

Bijzonder is vooral de mogelijkheid om spanningen die tot geometrische afwijkingen leiden vooraf te detecteren en het ontwerp hiervoor aan te passen.

Compensatietabellen

In feite doet Additive Works wat in de CNC industrie al heel lang gangbaar is.

Freesmachinebouwers nemen in hun CNC besturing compensatietabellen op die onder andere corrigeren voor thermische groei van bijvoorbeeld de spindel.

Additive Works doet iets soortgelijks.

Allereerst rekent de software tientallen varianten door om tot een optimale oriĂŤntatie van het werkstuk te komen, gebaseerd op ofwel minimale warmte beĂŻnvloeding of maximale printsnelheid.

De gebruiker heeft met eenvoudige schuifbalken op het scherm invloed op de zwaarte van bepaalde eisen. Met de simulatietool wordt het proces daarna virtueel doorlopen. Tijdens deze simulatie voorspelt de software waar spanningen in het werkstuk zullen ontstaan, mede door de thermische belasting.

Adaptieve modules

Het adaptieve van de software zit in twee modules: Sinter Guard en Stress Guard.

De eerste voorkomt ongewenste sintereffecten. Hierdoor ontstaat er een grotere thermische stabiliteit en kan men dunwandiger printen zonder de parameters handmatig te moeten aanpassen. Stress Guard voorspelt de afwijking, zoals het krom trekken van een

print magazine maart 2017

Dit is het verschil tussen wel of niet optimaliseren met Amphyon.

vlak deel. Automatisch wordt hiervoor gecorrigeerd. Hierdoor wordt het 3D metaalprintproces beter voorspelbaar.

Deze Stress Guard is aangemeld voor patent. De geometrische fouten ontstaan niet alleen door spanningen als gevolg van de warmte, maar ook door de richting waarin de laser beweegt. Het algoritme berekent op basis van FEM analyses de ideale belichtingsstrategie.

In de laatste twee stappen wordt de printstrategie geoptimaliseerd waarna de procesdata gegenereerd worden. Bij die laatste stap kunnen meerdere producten genest worden op het bouwplatform en

genereert de software de scanbanen.

Bij het belichten houdt de machine qua scansnelheid rekening met de geometrie om sinterproblemen, die resulteren in slechtere oppervlaktekwaliteit, te vermijden. Als input voor Amphyon gebruikt men CAD files.

De Duitse start-up heeft de software op dit moment beschikbaar voor een testprogramma. www.additive.works/adaption www.additive.works/de/simulation

27

Materialise Inspector: printjob voorbereiding en semi automatische quality control

Scrap rate moet omlaag Met Inspector wil Materialise additive manufacturing klaar maken voor the next level: industriële productie. Het speelkwartiertje van de 3D printindustrie is namelijk voorbij, zegt Stefaan Motte, vice president.

Controle over het 3D printproces is het kantelpunt voor de sector, vindt Stefaan Motte. Als de technologie mainstream wil gaan, is nauwkeurige procescontrole noodzakelijk. Precies dat beoogt Materialise met Inspector, een nieuwe softwaretool die is vrijgegeven voor deelnemers aan het Industry Leader Program van Materialise. Inspector doet drie dingen. Allereerst kun je het printproces simuleren om eventuele problemen te detecteren

Materialise blijft vasthouden aan software én productie Materialise is niet alleen een grote speler in software voor 3D printen, maar eveneens het grootste 3D print servicebureau van de wereld. De onderneming blijft vasthouden aan deze combinatie, zegt Stefaan Motte. “We kunnen geen software ontwikkelen zonder de ervaringen uit de productie. En we kunnen geen manufacturing doen zonder de software. Die combinatie blijft.”

Nieuwe spelers

Dat ondertussen ook andere partijen met softwareoplossingen voor 3D printen komen en sommige zelfs de STL file overbodig maken, verandert voor hem niks aan de positie van Materialise.

“De nieuwe mogelijkheden die er komen, zoals integratie in andere applicaties, vergemakkelijken de transitie van de technologie.” Dit leidt er volgens hem wellicht toe dat Materialise software minder direct zichtbaar zal zijn bij de gebruikers van AM technologie, maar in de achtergrond is deze wel degelijk aanwezig.

28

voordat je echt gaat produceren. Het tweede dat Inspector doet is met real time data het printproces zelf monitoren. Met een beeld van elke laag ziet de software wat er in het werkstuk is gebeurd tijdens het printproces. En tot slot kun je Inspector gebruiken om de beste manier van post processing te analyseren. Nabewerken moet daardoor sneller tot een goed resultaat leiden.

Scrap rate is veel te hoog

Stefaan Motte bestempelt Inspector als het antwoord op een groeiende vraag uit de industrie nu 3D metaalprinten een vlucht neemt. “De scrap rate is momenteel veel te hoog.

Productiemanagers verwachten efficiency, een optimale machinebezetting en gegarandeerde kwaliteit.” 3D printtechnologie schuift op van prototyping naar serieproductie en daarvoor gelden er heel andere benchmarks. “De nieuwe benchmarks voor onze industrie zijn de ultra-efficiency van de automobielindustrie, de absolute betrouwbaarheid van de luchtvaartindustrie en de traceability van de medische industrie.”

Beeldverwerking

Materialise is bij de ontwikkeling van de software teruggevallen op de ervaring uit de medische sector én de ervaringen die het bedrijf zelf heeft als 3D print servicebureau. Stefaan Motte: “Daar hebben we veel kennis opgedaan van imaging en beeldverwerking.

Bijvoorbeeld fouten in een scan herkennen en vertalen naar een werkbaar model. Deze ervaringen gebruiken we in Inspector.”

Dankzij de automatische beeldherkenning en -verwerking hoeft de QC-specialist achteraf niet de beelden van elke laag te analyseren. De software neemt dat voor een deel al over, maar de uiteindelijke beslissingen worden nog door de mens genomen.

In de kwaliteitscontrole komt het dan neer op interpreteren en conclusies trekken. Dit is pas het begin, voorspelt Stefaan Motte.

“Op lange termijn ontwikkelen we algoritmen die het makkelijker maken om stappen te automatiseren. We willen naar een systeem dat online beslissingen neemt en het proces bijstuurt.” Op de hele

print magazine maart 2017

Shapeways ziet veranderingen supply chain op gang komen Manufacturing gaat van analoog naar digitaal. 3D printen wordt mainstream. De veranderingen in de supply chain beginnen op gang te komen. Het zijn juist de kleinere bedrijven die van digitalisering en 3D printen kunnen profiteren. Dat zei Maarten van Dijk, manager manufacturing EU bij Shapeways op 3D Printing Materials Conference.

Stefaan Motte: 3D metaalprinten staat op de drempel van serieproductie en nieuwe softwaretools zoals Inspector zorgen ervoor dat 3D metaalprinten in de buurt komt van benchmarks die een productieafdeling stelt.

Links op de voorgrond een vliegtuigonderdeel van een Chinese partner van Materialise, in zijn handen de GE nozzle voor de LEAP motoren.

lange termijn kan er zelfs een terugkoppeling komen vanuit het printproces naar de printvoorbereiding.

Open platformen

De software werkt machine-onafhankelijk. “De uitkomst hangt uiteraard af van de data die de machinefabrikanten beschikbaar stellen, maar we willen machine-onafhankelijk zijn”, beklemtoont Motte. Ook dit heeft alles te maken met de transitie die de additive manufacturing industrie momenteel doormaakt. De geslotenheid van systemen die lange tijd kenmerkend is geweest voor de sector, loopt op zijn laatste benen. Stefaan Motte: “Geslotenheid werkt zolang AM machines nog apart staan, maar niet als je de technologie integreert in een productieplant. We moeten als sector niet de arrogantie hebben de gebruikers te verplichten anders te denken en te handelen.” Het speelkwartier is voorbij.

Versnelling markt 3D metaalprinten

Momenteel hebben ontwerpers via Shapeways al meer dan 8 miljoen producten op de markt gebracht. Maandelijks uploaden ze 180.000 designs, die via de 14.000 shops op het platform van Shapeways worden verkocht. “Duizenden producten gaan dagelijks door onze distributiecentra”, aldus Van Dijk. Allemaal 3D geprint. ”Binnen vijf jaar bestelt iedereen regelmatig bij ons.”

De digitalisering maakt het makkelijker voor nieuwe spelers om de markt te betreden. Die hoeven niet langer over eigen productiecapaciteit te beschikken. Via digitale platforms zoals Shapeways hebben ze immers direct toegang tot deze capaciteit.

De snelheid waarmee designs aangepast kunnen worden en het feit dat dankzij 3D printen de nieuwe producten direct in de markt beschikbaar zijn, zijn twee andere factoren die het disruptieve karakter van deze transitie mede bepalen. “Je kunt een product continu blijven veranderen. Binnen 10 minuten heb je je nieuwe product op de markt.”

Pilotklant HP

Shapeways is een pilotklant voor HP. Maarten van Dijk noemt de HP printtechnologie veelbelovend. Deze zou de markt echt wel kunnen gaan veranderen. Het belangrijkste voordeel is volgens hem dat de kosten van 3D printen omlaag gaan. De materiaalkosten zijn momenteel bij kunststof 3D printen de grootste kostenfactor. HP belooft aanzienlijk lagere materiaalkosten doordat 80% van het poeder hergebruikt kan worden.

Door 3D printen te integreren denkt hij de noodzakelijke mindsetverandering bij engineers te bespoedigen. Stefaan Motte denkt dat de komende jaren de 3D printmarkt, zeker voor metaal, de groei gaat versnellen. GE, dat momenteel fors investeert, is een van de sleutelpartijen in het aanjagen van de groei. “Veel andere industrieën hebben momenteel pilot projecten. Wat we als sector nu nodig hebben, zijn succesverhalen. Succesvolle applicaties zijn belangrijk om de geesten te laten rijpen.” De machinebouwindustrie in Nederland en België kunnen daar ook een grote rol in spelen.

Hier is immers kennis van productie, software en machinebouw.

“Wij kunnen in de lage landen de succesverhalen maken die de rest van de wereld nodig heeft.”

Op 20 en 21 april 2017 organiseert Materialise in The Square in Brussel Materials World Summit, een driejaarlijkse conferentie over additive manufacturing in meerdere sectoren.

Maarten van Dijk, manager manufacturing bij Shapeways.

www.worldsummit.materialise.com

print magazine maart 2017

29

APWorks topman: businesscase allesbepalend De businesscase moet kloppen als je gaat 3D printen. En dat is op dit moment een van de bottlenecks. Dat is in een notendop de mening van Joachim Zettler, CEO van APWorks.

APWorks is de innovatiedochter van vliegtuigbouwer Airbus. In München werkt een team van 17 mensen aan de 3D print projecten, die niet alleen voor Airbus maar ook voor derden worden uitgevoerd. Joachim Zettler noemt twee redenen waarom bedrijven voor additive manufacturing kiezen: kostenreductie en performance verbetering. Onder aan de streep telt echter de businesscase. 3D geprinte armleuningen voor een Airbus A320 leveren weliswaar een vermindering van de CO2 uitstoot op, de productiekosten verdubbelen vergeleken met de conventionele technologie. Die businesscase is niet rond te krijgen. Anders ligt het bij de scheidingswand die samen met Autodesk is ontwikkeld.

Per wand scheelt het 30 kilo gewicht, lees brandstof, lees CO2uitstoot. “Maar de wand is ook nog eens goedkoper te maken dan met de huidige technologie, waarbij een sandwichpaneel wordt gebruikt.” Kloppende businesscase dus. Hij denkt dat de eerste commercieel haalbare toepassingen in de spare part business gevonden gaan worden.

APWorks laat in de Light rider zien wat je met 3D printen kunt.

Groeiende niche

De CEO van APWorks ziet de techniek vooralsnog als een niche technologie. Vooral de productiviteit ligt te laag. “En de bediening van de machines vergt nog teveel handling.”

leading in Ultra High Speed Laser Cladding

ontwerp bouw Hornet Laser Cladding BV Nieuwe Rijksweg 68 C 4128 BN Lexmond Nederland  088 - 0245600

 info@hornetsystems.nl

WWW.TOPFINISH.EU 30

levering ondersteuning

www.hornetsystems.nl print magazine maart 2017

SLM 280 2.0: tot 80% sneller De nieuwste versie van de 3D metaalprinter SLM 280 van SLM Solutions is leverbaar met drie verschillende laserconfiguraties.

De SLM 280 2.0 kan gebouwd worden met één laseroptiek (ofwel 400 ofwel 700 W); in een Dual Optik uitvoering (zowel een 700 als 1000 W laser) of als Twin-Optik (2 x 400 of 2 x 700 W). Deze machine beschikt over de Hülle-Kern belichtingsstrategie.

Hiermee wordt de contour van een product nauwkeuriger maar langzamer opgebouwd, terwijl de infill van het werkstuk met een hoger laservermogen wordt gedaan. Het hogere laservermogen verkort de productietijd. De beide straalprofielen werken onafhankelijk van elkaar in de machines met meerdere laserbronnen. Ze kunnen zelfs gelijktijdig worden ingezet.

Dat zorgt voor een aanzienlijke reductie van de printtijd. SLM Solutions zegt dat de opbouwsnelheid tot 80% hoger ligt dan bij de vorige versie. De hogere productiviteit wordt ondersteund doordat SLM Solutions een bi-directionele recoater inzet. www.3dprintekzo.be

Trumpf: multi lasertechnologie Ook Trumpf werkt aan een metaalprinter met meerdere lasers.

De TruPrint 5000 zal eind dit jaar officieel gepresenteerd worden.

De machine krijgt dezelfde bouwcilinder als het kleinere broertje TruPrint 3000 die sinds begin dit jaar wordt uitgeleverd. Het gaat om een cilinder met een maximaal bouwvolume van 300 bij 400 mm (hoogte). De nieuwe TruPrint 5000 krijgt drie 500 W sterke laserbronnen aan boord. Trumpf ontwikkelt en bouwt deze machines samen met Sisma. Deze werken gelijktijdig en kunnen op meerdere plekken in de bouwkamer metaal smelten. De drie lasers kunnen elk punt van het platform bereiken. Trumpf zegt dat hiermee de opbouwtijd aanzienlijk versnelt vergeleken met de machines met één laser. www.nl.trumpf.com www.vac-machines.be

EnvisionTec: 3D print voor gietindustrie EnvisionTec combineert het 3D printen voor zandkernen en vormen met een robot in de Viridis 3D. Dat levert vooral een belangrijk voordeel op qua afmetingen. Het bereik van de robot is immers groot en door de robot op een track te plaatsen, kan de hele unit aan meerdere gietmallen werken. De ontwikkeling is een samenwerking van EnvisionTec en Viridis3D. De twee bedrijven denken vooral qua prijs de concurrentie sneller af te zijn. De integratie van de 3D printkop met de robot is volgens hen goedkoper dan de grote zandprinters zoals die al langer op de markt zijn. www.envisiontec.com

print magazine maart 2017

31

Snel wisselen van printjob belangrijker dan complexe automatisering

Sisma mySint 300: flexibiliteit in 3D metaalprinten De productiviteit van een 3D metaalprinter zit in slimme details. Daar heb je geen omvangrijke automatiseringssystemen voor nodig, vinden de engineers van het Italiaanse Sisma. De nieuwe mySint 300 is niet alleen qua bouwvolume groot genoeg voor industriële toepassingen. Een aantal slimmigheden in het concept vergroot de productiviteit.

Sisma ontwikkelt de 3D metaalprinters in de joint venture met Trumpf. De productie vindt plaats in de gezamenlijke, pas uitgebreide fabriek in Noord-Italië. De nieuwe mySint 300 is de eerste machine die in de joint venture werd ontwikkeld met het oog op echte serieproductie. bij jobbers, die telkens andere producten op de machine hebben. Met de 500W laser print de machine tot 25 cm3 materiaal per uur.

Geen automatisering

Waar het concept van deze metaalprinter zich in onderscheidt, is de mate van automatisering. De machinebouwer slaat een andere weg in dan enkele andere fabrikanten. Zo kiest men niet voor automatische producthandling. Dit heeft alles te maken met de doelgroep waarvoor deze 3D metaalprinter bedoeld is. Giulio Calgaro, sales manager: “De opbouwtijd van een product is te lang in vergelijking met de vervolgprocessen.

Daardoor is automatisering volgens ons niet zinvol. Als je telkens hetzelfde product maakt wellicht wel; niet als je zoals de meeste toeleveranciers steeds een ander product print.” En dat is de doelgroep waarop deze machine zich richt: de toeleveranciers met een grote productvariatie.

Sisma: volledig open software Sisma biedt de gebruikers van de mySint 300 alle ruimte om poeders te gebruiken naar eigen keuze. Ook alle parametersettings zijn vrij toegankelijk en kunnen gewijzigd worden als het nodig is af te wijken van standaard procesparameters. Op dit punt verschilt de Italiaanse machine duidelijk van het zustermodel van Trumpf.

32

Ondanks de compacte afmetingen haalt de mySint 300 een bouwhoogte van 400 mm.

Wel snel wisselen van printjob

Elk product dat uit een 3D metaalprinter komt, moet minstens één, meestal meerdere vervolgbewerkingen ondergaan. Minimaal het verwijderen van support en losmaken van het bouwplatform, vaak nog een verspanende nabewerking om pasvlakken aan te brengen én eventueel een thermische behandeling. De engineers vinden dat het zinvoller is om de machine zodanig te bouwen dat je snel van printjob en materiaal kunt wisselen.

Daarom heeft de mySint 300 twee cilinders waarin de voorraad poeder zit opgeslagen, 75 kilo in elke cilinder. Dit is 2,5 keer het maximale printvolume: je kunt dus meerdere printjobs achter elkaar uitvoeren zonder materiaal bij te moeten vullen. De afsluitkap in de machine zorgt ervoor dat bij het wisselen van het bouwplatform het poeder onder beschermgas (stikstof of argon)

print magazine maart 2017

blijft. Hot swappable dus. De recoater is gebaseerd op een gepatenteerde technologie die voor een hogere repeteernauwkeurigheid zorgt.

Voordelen rond bouwplatform

De keuze voor cilinders en daarmee ronde bouwplatform is al eerder ingegeven.

Ook de eerste machine, de mySint 100, heeft een rond bouwplatform. Behalve dat dit eenvoudiger te reinigen is na een materiaalwissel, leent het ronde platform zich met name beter voor de nabewerking.

“Het platform kan na het opbouwen zowel op een CNC frees- als een draaimachine worden gebruikt”, verduidelijkt Giulio Calgaro. Omdat het bouwplatform op een nulpunt spansysteem is gebaseerd, kunnen de onderdelen direct nauwkeurig in de CNC machine worden geplaatst voor de verspanende nabewerking.

400 mm in Z-richting

De mySint 300 is daarnaast zo gebouwd, dat de Z hoogte liefst 400 mm bedraagt, wat hoog is vergeleken met de compacte afmetingen van de machine (300 mm rond bouwplatform). Dit geeft extra mogelijkheden bij het oriënteren van de grote producten, wat soms noodzakelijk kan zijn om teveel thermische spanningen tijdens het opbouwen te vermijden. Het platform dat Sisma gebruikt, is een eigen ontwikkeling. Dat wordt net als de cilinder met water gekoeld en kan door twee stekkers los te maken gewisseld worden.

Sisma heeft voor de mySint 300 een gemotoriseerde trolley ontwikkeld voor het verwisselen van de cilinders. Hiermee kan binnen een half uur een bouwplatform

worden gewisseld en de volgende printjob worden gestart. Een laatste punt waaruit de industriële inzetbaarheid blijkt, is dat de filters een extra lange levensduur hebben. Pas na 3 tot 5000 uren moet het vervangen worden. De geïntegreerde

zeefinstallatie kan enkele honderden kilo’s poeder per uur zeven. Optioneel is er voor de machine nog een uitpakstation. De bouwcilinder wordt eerst in de machine afgesloten en dan naar het uitpakstation getransporteerd.

Procesmonitoring in mySint 300 Sisma integreert procesmonitoring in de nieuwe 3D metaalprinter. Met een camera wordt van elke laag metaal die de machine print een beeld gemaakt. Dat wordt samen met de procesparameters opgeslagen. De beeldherkenningssoftware herkent porositeit tijdens het opbouwen. Afhankelijk van de instellingen geeft de machine een waarschuwing of stopt als een grens wordt overschreden. Deze alarmering is per product instelbaar. www.sisma.com www.promascnc.nl Het monitoringsysteem van de Sisma mySint 300 controleert de opbouw van elke laag en slaat deze gegevens op.

print magazine maart 2017

33

Industrial Additive Manufacturing with TRUMPF TRUMPF is the only manufacturer to have all of the relevant laser technologies for industrial additive manufacturing with metals. Laser Metal Deposition and Laser Metal Fusion systems offer the performance, features and quality required in industrial applications. One source one point of contact - countless solutions: This is additive manufacturing with TRUMPF. www.nl.trumpf.com

EinScan Pro+ 3D scanner Het Chinese Shining 3D heeft de nieuwe EinScan Pro+ 3D scanner geïntroduceerd.

Deze HD handscanner scant een 1,6 keer groter frame dan standaard.

Met enkele nieuwe patenten wil de fabrikant de inzetbaarheid van de EinScan Pro+ verbreden. Deze witlicht handscanner beschikt over 4 scanmodi, geoptimaliseerd voor een groot aantal toepassingen in onder andere engineering, manufacturing, design maar ook architectuur, kunst en zelfs het scannen van menselijke vormen.

De nieuwe high definition handscanner beschikt over een technologie die voor een betere balans zorgt tussen de snelheid van het scannen en de detaillering waarmee dit gebeurt. Om de snelheid te verhogen, is het oppervlak dat in één keer wordt gescand een factor 1,6 groter. Bij de EinScan Pro+ is de scansnelheid verhoogd naar 550.000 punten per seconde, 7,6 keer meer dan voorheen. Het aantal lijnen in de intensive scanstrategie is verhoogd naar 100. Zowel bij de oudere EinScan Pro als de nieuwe EinScan Pro+ kan de nieuwe R2 (Rapid registration)

scanmodule geactiveerd worden.

Hiermee wordt het mogelijk om grote, vlakke objecten met slechts enkele geometrische herkenningspunten te scannen. De kleurinformatie op het oppervlak van het gescande object blijft behouden. Deze module is optioneel en kan na de aanschaf tegen betaling geactiveerd worden. Afhankelijk van de gekozen scanstrategie, kunnen objecten tot 4 meter groot met de hand worden gescand. en.shining3d.com geopoints.nl

OPM print voor Boeing Oxford Performance Materials (OPM) gaat voor Boeing 600 onderdelen 3D printen.

Het gaat om structurele componenten voor de Boeing CST-100 Starliner. Dit is de ruimtetaxi die Boeing gaat bouwen om zowel passagiers als cargo naar bijvoorbeeld het International Space Station te brengen.

De Starliner van Boeing is de rechtstreekse concurrent van Space-X, de ruimtetaxi die Elon Musk van Tesla ontwikkelt. Beide projecten vinden plaats binnen miljarden contracten van de NASA. De reden waarom Boeing voor de 3D printtechnologie

print magazine maart 2017

van OPM kiest, is gewichtsbesparing.

“Vanaf de allereerste gesprekken hebben zij de behoefte aan significante gewichtsbesparing benadrukt”, zegt Lawrence Varholak, president OPM Aerospace & Industrial. De tweede andere zwaarwegende eisen die Boeing stelde, waren kostenreductie en kortere doorlooptijd. De 3D geprinte onderdelen vervangen traditionele metalen en composieten onderdelen.

Eigen high performance kunststof

OPM’s Oxpekk materiaal wordt getypeerd door een hoge mate van chemische en stralings resistentie, hoge treksterkte en is bestand tegen een grote temperatuurrange. Het is bovendien een zeer zuiver materiaal. In combinatie met de 3D printtechnologie op basis van de EOS technologie maakt men hiervan hoogwaardige functionele componenten die geschikt zijn voor eindtoepassingen. De 3D printtechnologie is zodanig aangepast dat men bijna isotropische eigenschappen print.

Column Sleutel tot doorbraak ligt bij kennis en visie Met bedrijvenclusters die investeren in 3D printen en hogescholen en universiteiten die het thema oppakken, krijgt de 3D print inhaalrace in Nederland concreet vorm. Henny ten Pas, general manager Bender AM, vraagt zich echter af of de Nederlandse industrie wel snel genoeg verandert.

Duidelijk is dat 3D printen de maakindustrie verandert. Ik vraag me echter af of de industrie in Nederland wel snel genoeg mee verandert.

Door het ontbreken van grote OEM’ers is er een structureel gebrek aan visie op dit vlak.

Het gebrek aan voldoende bedrijven die een product van ontwerp tot levering onder één dak ontwikkelen, produceren en assembleren, helpt niet mee. De toegevoegde waarde van 3D printen, zowel de technologie als de ontwerpmethodologie, staan daardoor (nog) niet op ieders netvlies. De sleutel voor de doorbraak ligt niet bij de 3D print machines, maar bij de kennis, de visie en de juiste basis ontwerpstrategie. Belangrijk is ook dat bedrijven hun vooroordelen aan de kant schuiven. Vooral het idee dat 3D printtechnologie een bedreiging vormt voor de conventionele subtractieve productiemethodes en voor de werkgelegenheid is verkeerd. Het tegendeel is het geval. Kijk naar de wijze waarop internationaal additieve technologie wordt geïntegreerd in de bestaande productieprocessen. Redesign, functie-integratie, topologie optimalisatie: 3D printen maakt het mogelijk. En daarmee gaan we producten maken met een hogere functionaliteit, lager gewicht, die minder energie en materiaal vragen. Met name het midden- en kleinbedrijf moet zich openstellen voor samenwerking met branchegenoten.

Bijvoorbeeld door regionale kennishubs en productiefaciliteiten in te richten. Kijk naar het voorbeeld van Xilloc in Sittard- Geleen; 3DMakerszone in Haarlem; BrainPort Eindhoven en Innovatiecluster Drachten High Tech Systems.

Samenwerking met ontwerp-, ingenieursbureaus en met het onderwijs is daarbij cruciaal.

Henny ten Pas

AM Bender techniek

h.tenpas@benderam.nl

35

Breed scala polymeren groeikans FDM printen

36

print magazine maart 2017

3D4Makers kijkt naar materialen andere printtechnieken, filament blijft hoofdmoot Ambities heeft de Nederlandse filament producent 3D4Makers genoeg. Ambities om met nog meer bijzondere filamenten naar de markt te komen, zowel voor industriële als medische toepassingen. En misschien brengt 3D4Makers in 2017 de eerste harsen op de markt voor DLP printers, later gevolgd door poeders voor de SLS printers. Maar filament blijft de hoofdmoot. Met FDM printen kan méér dan menigeen nu denkt, als je maar kennis van polymeertechnologie hebt.

3D4Makers neemt begin 2017 de tweede extrusielijn voor de productie van filament in gebruik. Qua basisconcept wordt dit een kopie van de huidige lijn.

En die verschilt op een aantal essentiële punten van wat standaard is. Jan Peter Wille en zijn compagnon Ardy Struijk, founders van 3D4Makers, hebben namelijk gekozen om het materiaal als het uit de extruder komt met koude lucht te koelen én het filament verticaal te vormen en niet horizontaal, zoals gebruikelijk.

Vocht de tijdbom in 3D printen

Het idee achter de verticale productie is simpel: dankzij de zwaartekracht ontstaat er een perfect ronde draad. “En we kunnen verticaal materialen maken die anderen, die horizontaal werken, niet kunnen maken”, zegt Jan Peter Wille, 30 jaar ervaring in de polymeerindustrie.

Een filament met vezels van de cannabisplant is slechts één voorbeeld.

De vezels worden in het verticale proces vanzelf in dezelfde richting gepositioneerd. De reden waarom ze in hun productieproces niet met water maar met koude lucht koelen, vergt meer uitleg. Dat een 3D print met een FDM printer op de hoeken regelmatig mislukt, is volgens Wille niet alleen een kwestie van warping. De oorzaak moet eveneens gezocht worden in de consistentie van het materiaal: zit er vocht in het filament of niet? “Elk vochtdeeltje in het filament is een potentieel bommetje. Koel je met water, dan breng je opnieuw vocht in het materiaal. Daarom koelen wij na het extruderen met koude lucht.” Dat betekent dat de kunststof, die met een droge luchtdroger voor het extruderen wordt gedroogd tot een vochtgehalte van 0,02%, dit extreem lage vochtgehalte behoudt. Om die kwaliteit een verdere impuls te geven, passen ze ionisatie toe

print magazine maart 2017

tijdens het ophaspelen en worden de filamentrollen na een kwaliteitscontrole direct vacuüm verpakt.

PCL bij de patiënt onder de huid in te brengen, kan dit gedurende langere tijd het medicijn afgeven terwijl de kunststof

“Er is een hele range kunststoffen beschikbaar, maar te weinig kennis bij gebruikers” Filament voor medische toepassingen

3D4Makers werkt vanuit de 3D Makers zone in Haarlem. Hier verwerkt men verschillende kunststoffen tot filament. PCL bijvoorbeeld, Polycaprolactone, een laag temperatuur materiaal dat kneedbaar is.

3D4Makers verkoopt dit wereldwijd aan zowel universiteiten als ziekenhuizen. Het biodegradeerbare materiaal zou je zelfs mits alles in een cleanroom gebeurt - voor toepassingen in het menselijk lichaam mogen gebruiken. Een van de toepassingen die universiteiten onderzoeken, is of je een medicijn als additief in het filament kunt toevoegen. Door een 3D geprint stukje

zelf wordt afgebroken. Via modificatie van het materiaal kun je de levensduur ervan veranderen. “Toekomst muziek,” zo zegt Jan Peter Wille. Het geeft wel de potentie van 3D printen aan. Een toepassing die dichterbij de realiteit ligt, is het 3D printen van ortheses met PCL. Het bijzondere is namelijk dat dit materiaal als het verwarmd wordt in water (55 graden C) kneedbaar wordt. Je print de orthese vlak (120 graden) en legt deze bij het aanmeten in water van 55 graden. De therapeut kan de orthese dan precies rond bijvoorbeeld de pols van de patiënt vormen. Na het afkoelen behoudt de orthese de vorm. Een ander

Jan Peter Wille: gebrek aan kennis van polymeer technologie biedt een bedrijf als 3D4Makers juist een kans.

37

De eerste productielijn van 3D4Makers is zelf ontwikkeld en gebouwd. Het haspelen gebeurt nog handmatig, maar het bedrijf heeft al een blauwdruk klaar liggen om dit te automatiseren.

bijzonder materiaal is PLLA, een hardere variant van PLA. Opnieuw een filament dat interessant is voor medische toepassingen.

“Het wordt veel gebruikt voor het printen van scaffolds. Ook in onderzoeken voor het vervangen van bot met tissue engineering wordt het veel toegepast.”

Hype rond hoog temperatuur materialen Jan Peter en Ardy werken bij de ontwikkeling van nieuwe filamentsoorten veel samen met zowel internationale grondstoffenleveranciers alsook 3D printerfabrikanten. Bijvoorbeeld bij de ontwikkeling van hoog temperatuur filament, op dit moment een hype in de FDM wereld. Hoewel menig 3D printerfabrikant beweert dat zijn nozzles deze materialen aan kunnen, weet Jan Peter uit de testen in zijn eigen labo dat uiteindelijk het printen van PEEK en PEI niet eenvoudig is. Lang niet alle nozzles zijn bestand tegen de hoge temperaturen.

Wat hen echter vooral verbaast, is dat er zoveel over PEEK en PEI (in feite Ultem van

Stratasys) wordt gesproken, terwijl andere materialen die bijna net zo goed zijn, amper worden gebruikt. PPSU (ook bekend als PPSF) bijvoorbeeld, dat nagenoeg dezelfde eigenschappen heeft als PEEK, maar zich gemakkelijker laat verwerken (20 graden lagere temperatuur) en vooral qua kostprijs voordeliger is. Het scheelt ongeveer de helft (€ 356 voor 750 gram versus € 580 voor PEEK). “En PPSU kan 1000 keer in een autoclaaf opnieuw gesteriliseerd worden, wat met PEEK niet kan omdat het dan vocht opneemt.” Precies dat maakt het interessant voor medische toepassingen, maar ook in de industrie ziet hij genoeg mogelijke toepassingen voor PPSU. Hij ziet de belangstelling voor FDM printen in de industrie toenemen. Veel grote bedrijven zijn bezig een AM afdeling op te zetten. Een vertanding printen kan met materialen zoals PPSU en PEEK een duurzaam product leveren, tegen lagere kosten en vooral kortere levertijd dan met de bestaande productietechnieken. Samen met Henkel werkt 3D4Makers aan een oplossing om

PPSU (links) is een alternatief voor PEEK, met nagenoeg dezelfde eigenschappen, maar beter printbaar en goedkoper.

38

POM beter printbaar te maken. Vanwege de zelfsmerende eigenschappen van deze kunststof, zou dat een ideaal materiaal kunnen zijn voor bijvoorbeeld tandwielen en glijlagers.

Te weinig kennis van kunststoffen

Eén van de bottlenecks die Jan Peter Wille op dit moment ziet, is gebrek aan kennis van kunststoffen. “Er is een hele range materialen beschikbaar, maar er is weinig kennis van kunststoffen.” Gebruikers moeten veel meer naar de toepassing kijken en daar de juiste kunststoffen bij zoeken.

Dan kun je het potentieel van 3D printen veel beter benutten. De twee oprichters van 3D4makers zien hier een kans. Ze ontwikkelen momenteel heel nieuwe filaments met specifieke eigenschappen. In 2017 komt er bijvoorbeeld een geleidend materiaal op de markt. Hiermee kun je onder andere druksensoren in je 3D geprint product integreren. Of een shielding meeprinten. In het laboratorium experimenteert men ook met nano partikels koper, zilver, grafiet en grafeen die aan het polymeer worden toegevoegd. Vezels voegt men nu al toe. In eerste instantie vezels van de stam van de cannabisplant, men experimenteert ook met carbonvezels. In de roadmap is er eveneens ruimte voor harsen voor DLP printers en uiteindelijk micropoeders voor SLS printers. Ondanks de plannen om uit te breiden naar DLPen SLS-printen, blijft de productie van filament de hoofdmoot. “FDM printen is de goedkoopste manier om te printen. En je moet nadenken over gezondheid- en veiligheidsrisico’s. Deze zijn bij FDM printen laag, terwijl ze bij poeders toch lastig te managen zijn.” Blijft natuurlijk het nadeel van FDM technologie dat de eigenschappen in de Z richting zwakker zijn dan in de andere twee richtingen. Wordt aan gewerkt, zegt de filamentexpert. “Hoe beter de lagen op elkaar hechten, hoe sterker het product.”

Ook deze vorm van 3D printen staat pas aan het begin van de ontwikkeling. www.3d4makers.com

print magazine maart 2017

Meer aandacht voor de toepassing, minder voor de harde 3D print techniek

RapidPro 2017 verlegt accenten De 7e editie van RapidPro in Veldhoven ademt de verandering uit die de additive manufacturing technologie sinds 2011 heeft doorgemaakt. “We spitsen het programma toe op applicatieniveau en focussen minder op de hardcore techniek”, zegt Marcel Schneijdenberg, vakbeursen congresmanager bij Mikrocentrum. Thema is dit jaar Van design tot manufacturing.

Dat de 2017 editie van RapidPro de koers bijstelt, heeft alles te maken met het feit dat na de voorgaande edities de 3D printtechnologie voldoende bekend is. De vraag waar de markt nu mee worstelt is: kan ik 3D printen toepassen? “We proberen potentiële gebruikers verschillende technologieën te laten zien, wat daarmee mogelijk is en waarom je dit moet gaan doen”, vat Marcel Schneijdenberg de rode draad door het lezingenprogramma samen.

Daarnaast is er uiteraard ook aandacht

Een toepassing van VDL, geprint door 3D Systems, die vorig jaar op RapidPro te zien was.

voor de andere technieken, zowel voor prototyping als low volume productie.

Keynotesprekers

De keynotesprekers op RapidPro 2017 zijn Daan Kersten, CEO en co-founder van Additive Industries. Hij spreekt op de eerste dag van RapidPro, 7 maart.

De tweede dag komt de keynotelezing van Scott Summit, industrial designer en voormalig design director bij 3D Systems. De derde dag (9 maart) geeft Wilco Verheij, director Industrial & Production Solutions bij Canon Nederland, een keynotelezing. Naast de dagelijkse keynotelezing zijn er meerdere inhoudelijke presentaties, onder meer over de toepassingen in de aerospace

industrie en de juwelenindustrie.

Industrial en Professional

De strikte scheiding tussen het Industrial en Professional deel op de beurs wordt dit jaar iets los gelaten. Zo is er één website voor beide onderdelen van RapidPro. “We zien de desktopprinters namelijk steeds meer bij de bedrijven gebruikt worden”, zo legt Marcel Schneijdenberg deze stap uit.

RapidPro 2017 vindt plaats op 7, 8 en 9 maart in NH Koningshof in Veldhoven.

Gelijktijdig vindt Virtual Revolution plaats, de vakbeurs voor VR en AR. www.rapidpro.nl

Virtual Revolution: breken VR en AR door in de industrie?

De hamvraag is: wanneer gaan Virtual en Augmented Reality op grote schaal doorbreken in de industrie. Deze vraag staat dit jaar ook centraal op Virtual Revolution, de VR en AR beurs die op 7, 8 en 9 maart gelijktijdig met RapidPro 2017 plaatsvindt.

Een groeiend aantal bedrijven zet VR en AR technieken in. Soms voor productontwikkeling, soms voor ondersteuning en training van onderhoudsmonteurs. Er zijn ook al de eerste bedrijven die de technologie in hun salesprocessen inzetten. Virtual Revolution in Veldhoven laat een aantal best practices uit de industrie zien. In het

print magazine maart 2017

lezingenprogramma komt onder andere een spreker van Van der Landen Industries aan het woord; wordt een casus uit de zorgsector getoond (onder andere de behandeling van spinnenfobie). Daarnaast zijn er tal van aanbieders van zowel de platforms als de hardware voor VR en AR op de beurs aanwezig. Op de laatste beursdag, donderdag 9 maart, worden de Dutch VR Awards 2017 uitgereikt.

Deze awards zijn een initiatief van Virtual Reality Nederland.

Virtual Revolution, 7, 8 en 9 maart NH Koningshof Veldhoven www.virtual-revolution.nl

39

Staan VR en AR op de drempel van de high tech industrie?

Virtual en Augmented Reality zijn het stadium van leuke gadgets voor nerds ontgroeid.

De technologieĂŤn bewijzen steeds vaker hun nut in serieuze toepassingen. Bijvoorbeeld om onderhoud aan machines efficiĂŤnter te maken. Salestrajecten te verkorten. Of de foutkans in het designproces van installaties te verkleinen omdat je virtueel controleert hoe de nieuwe installatie past in de bestaande fabriek. En in de VS vervangt een avatar met AI (Artificial Intelligence) inmiddels de psychotherapeut. Staan we aan de vooravond van de doorbraak van AR en VR in de samenleving, te beginnen in de industrie?

40

print magazine maart 2017

Virtual en augmented reality gaan uitgroeien tot miljardenmarkten Aan de universiteit van Zuid-California werkt Albert Skip Rizzo met zijn team al sinds de jaren negentig aan Virtual Reality (VR) toepassingen voor de zorgsector. Rizzo is directeur van het Medical Virtual Reality Institute for Creative Technologies. Hier trainden ze oorspronkelijk hulpverleners met VR toepassingen, voordat deze met echte patiënten aan de slag gingen. De tweede stap was het creëren van een virtuele omgeving, waarin patiënten veilig konden oefenen in het kader van hun therapie. En wie herinnert zich nog de hype rond Second Life, waar opeens iedereen een avatar wilde. “Onderzoek heeft ondertussen aangetoond dat de avatars echt effect op onze hersenen hebben”, zei Skip Rizzo op VR Days Europe, waar hij vorig jaar keynote spreker was.

AI toegevoegd aan VR

Vergeleken met waar de Amerikaanse onderzoekers nu staan, is Second Life kinderspel. In de laboratoria van de Californische universiteit heeft inmiddels kunstmatige intelligentie (AI) zijn weg gevonden naar de VR toepassingen die het team van Rizzo bouwt. “Via webcams en microfoons herkennen de avatars signalen als emoties in de stem en gezichtsuitdrukkingen. Ze reageren op de patiënt”, schetst Albert Skip Rizzo een beeld dat meer realiteit is dan science fiction. In een studie met 600 mensen ontdekte de software feilloos wie van hen psychologische problemen had. “Tegen 2020 zal iedereen een of ander virtueel karakter in zijn leven hebben. Hier ligt een enorm potentieel.” Tegen 2026 starten we een app als we onze dokter willen raadplegen.

Ook Canon ontwikkelt hard- en software wat het Japanse bedrijf noemt mixed reality: de combinatie van VR met de echte omgeving.

trigger. Goldman Sachs noemt healthcare en engineering als belangrijke markten.

In de healthcare wordt de markt voor AR en VR in 2025 geschat op 4,5 miljard dollar; in engineering op 1,3 tot 1,4 miljard. En dan kijkt Goldman Sachs alleen naar de markt voor software. “Er zitten zeker hypes in, maar het zijn nu echt wel technologieën die blijven”, zegt Coen Sanderink in een toelichting op het rapport. Hij ziet een parallel met internet, dat midden jaren negentig doordrong in de huiskamers en bedrijven. De groeiversnelling zit er pas een jaar of 10 in, doordat we toepassingen zijn gaan ontwikkelen die zonder internet niet mogelijk zijn. “Daarmee halen we het potentieel uit het internet. Hetzelfde zal in VR en AR gebeuren. De echte potenties ontdekken we pas als de volgende generatie hardware beschikbaar is,

we ervaring met VR en AR hebben en toepassingen kunnen ontwikkelen waar we nu nog niet aan denken én over een ecosysteem beschikken.”

Doorbraak VR op handen

Zeker voor VR ligt dat moment niet meer ver weg, meent Gerben Harmsen, CEO en founder van het Rotterdamse Twnkls.

Het bureau met 17 medewerkers is een van de weinige specialisten in de ontwikkeling van software voor AR toepassingen. Dat is net een tikkeltje moeilijker dan een VR toepassing ontwikkelen, legt Gerben uit. “Wij hebben beeldherkenningssoftware nodig. Eerst identificeren we de machine, of een fabriekshal, dan leggen we daar onze informatie over heen.” Harmsen denkt dat de software ontwikkelaars voor AR toepassingen nog zo’n anderhalf jaar

Explosieve groei na 2020

Dat potentieel wordt bevestigd in tal van onderzoeken. Het gebruik van VR en AR gaat toenemen, niet alleen in de zorg, ook in andere sectoren. Bij de Brabantse Ontwikkelings Maatschappij (BOM) heeft Coen Sanderink verleden jaar onderzoek gedaan naar de VR en AR industrie.

Hoewel de voorspellingen van de verschillende onderzoekers uiteenlopen, is de conclusie wel dat tussen 2015 en 2020 de wereldwijde markt gaat verviervoudigen. Om daarna in twee jaar tijd explosief te groeien, mede door de komst van betere hardware. Die is de

print magazine maart 2017

Deze grafiek toont de verwachte groei van het aantal verkochte hardwaresets voor VR en AR.

41

Microsoft zet met de hololens in op de mix van VR en echte beelden. Hier een voorbeeld bij Volvo

nodig hebben voordat hun software zo robuust is dat je deze overal kunt inzetten. Dus ook op plekken met zwak licht. Of bij een machine onder smeer en olie. Dan blijft nog het probleem met de AR hardware. Het moment waarop de smart glasses en andere mobiele devices goed genoeg zijn voor een brede inzet in industriële toepassingen, ligt volgens de Twnkls CEO verder in de toekomst. “Voor VR toepassingen is de hardware bijna goed genoeg; bij AR ligt het lastiger.” De kijkhoek is met 50 graden bijvoorbeeld net nog te smal. “We kijken door de brievenbus terwijl we het gezichtsveld van het menselijk oog willen.” Bij AR vormen vooral de rekenkracht van mobiele computers en de accu’s de achilleshiel. “We zitten op het randje van wat kan.

De belofte is er telkens wel, maar het is ontzettend complex.”

Toepassingen waarin je met een tablet kunt werken, zijn echter vandaag de dag al mogelijk. “De rekenkracht en de accuduur van tablets zijn toereikend voor onze applicaties.”

Groei bestedingen versnelt

Je ziet de eerste toepassingen in de industrie ontstaan, zowel voor VR als AR. De bestedingen groeien snel. In het BOM onderzoek zeggen de deelnemers dat ze verwachten dat de uitgaven aan VR en AR gaan stijgen van gemiddeld € 41.250 per jaar naar € 67.400 over enkele jaren. Hier ligt dus een groeimarkt. “Voor ontwikkelaars en gebruikers”, zegt Coen Sanderink. De BOM wil beide groepen ondersteunen. Voor de economische ontwikkeling van de Brainportregio is het goed als deze nieuwe industrietak zich in Brabant ontwikkelt, vooral dan de AR kant. De BOM wil een ecosysteem creëren, via het investeringsfond start-ups financieel helpen en de jonge bedrijven een springplank naar het buitenland te bieden. De BOM vindt echter ook de gebruikersgroep interessant. Coen Sanderink: “Wij focussen op de B2B markt, met belangrijke deelmarkten als engineering, manufacturing, high tech machine markt, en ook wel architectuur, healthcare en food. Bedrijven

42

in deze sectoren die VR en AR gaan gebruiken, kunnen slimmer, sneller en goedkoper nieuwe producten ontwikkelen.” Hij wijst op cases uit de industrie die aantonen dat de kosten voor het ontwikkelen van een nieuw product fors lager uitvallen als je direct VR inzet. De foutkans wordt geringer doordat ontwerpen vroegtijdig getest worden met VR. AR helpt de machinebouwers trainingstrajecten voor service engineers te verkorten. In het rapport van de BOM wordt het voorbeeld gegeven van ASML, dat VR en AR inzet om al in de bouwfase van een nieuwe machine de service en maintenance engineers te trainen. “Het vervangt niet de hele training”, merkt Coen Sanderink op. “Maar het reduceert wel de tijd die nodig is om aan de machine te trainen. Bij de dure machines zoals die van ASML scheelt dat enorm in de kosten.”

Wearables vervangen bouwtekeningen

Het terugdringen van faalkosten geldt voor de industrie maar zeker ook voor de bouw. De Nederlandse bouwer BAM Groep is een van de voorlopers als het om VR en AR gaat. De bouwer experimenteert met een VR app. Daarin zitten momenteel 16 bouwprojecten, waaronder het Zaans Medisch Centrum. Wie de app download en Google Cardboard gebruikt, kan virtueel vanuit de bedieningscabine van de kraan een kijkje van bovenaf nemen. Ook met augmented reality is de bouwer bezig. Rob van Wingerden, CEO van BAM Groep, denkt dat het bouwproces hiermee kwalitatief verbeterd kan worden en kosten bespaard worden. De virtuele wereld wordt gecombineerd met de echte wereld om een beeld te krijgen hoe de gebouwde omgeving er tijdens de hele levensduur uit gaat zien. Als de bouwer weet wat er nodig is op de bouwplaats, worden de digitale files naar de fabriek gestuurd om de onderdelen te produceren. Rob van Wingerden: “BIM, VR, AR en 3D printen gaan de gebouwde omgeving smart maken. Op onze bouwplaatsen werken onze mensen niet meer met tekeningen maar met wearables. BAM omarmt deze technologie omdat digitalisering en simulatie

print magazine maart 2017

waarde creëert voor onze klanten, tijd spaart en kosten drukt.”

Kansen in de industrie

Het ontwikkelteam van Gerben Harmsen (Twnkls) heeft al meerdere AR toepassingen voor industriële bedrijven ontwikkeld. Onder al die toepassingen lag een businesscase, zegt de entrepreneur.

“We zitten met Twnkls op de value chain van bedrijven. Bedrijven realiseren direct een besparing; of verkorten hun sales traject; of halen een hogere conversie.”

Hij denkt dat er met name voor de machinebouw enorme kansen liggen.

Maintenance en repair is daarin de eerste zinvolle applicatie. “Je wilt first time fix; daarom kijkt met onze applicatie de expert door de ogen van de monteur mee.” Training en opleiding is de tweede kansrijke toepassing. “Visueel trainen heeft een enorme impact.

Mensen onthouden het beter.” Ook in de operationele business van de industrie

Tijdens VR Days Europe in Amsterdam toonde HTC de mogelijkheden van de Vivo bril.

ziet hij kansen. Twnkls heeft met de industrie cases al een award gewonnen in Silicon Valley. Gerben Harmsen is daar trots op. Het Nederlandse bedrijf is een van de weinige partijen die software voor AR ontwikkelen en daarbij device onafhankelijk werkt. Harmsen denkt dat de Hollandse nuchterheid het bedrijf onderscheidt van de Amerikaanse spelers in deze markt. “Vergeleken met de rest van de wereld zijn wij de types die onze mouwen opstropen en laten zien wat al kan.” Het Nederlandse succes komt daarnaast door de combinatie van technische kennis en creativiteit en de keuze voor niche toepassingen. “Silicon Valley focust op enorme volumes; daar

gaat men voor de massa. Wij gaan voor de waarde creatie in een niche, zoals de machinebouw.”

Internationaal vleugels uitslaan

En dat is precies wat ze in Brabant in gedachten hebben als het om deze ontluikende sector gaat. Bij de BOM ziet men kansen voor de Nederlandse AR en VR bedrijven om de vleugels internationaal uit te slaan, mits ze hun strategie veranderen. Coen Sanderink: “Bedrijven zijn erg op de content gericht, want daar betalen klanten voor. Ze zouden zich veel meer op de ontwikkeling van platforms moeten richten. Software platforms waarmee de gebruiker met enkele muisklikken hun eigen applicatie kunnen maken of aanpassen.” Zo’n platform laat zich eenvoudiger opschalen en internationaal vermarkten. “De bedrijven verdienen op dit moment een goede boterham met de content die ze ontwikkelen, maar daarmee ga je niet de wereldmarkt veroveren.” Tegelijk biedt zo’n platform de Nederlandse high tech industrie de kans om met AR en VR de internationale positie te versterken. Het mes snijdt dus aan twee kanten. Niet virtueel, maar echt. www.twnkls.com www.bom.nl www.vrdays.co www.bamutiliteitsbouw.nl/themas/bim/virtualreality

Albert Skip Rizzo werkt met zijn team al sinds de jaren negentig aan Virtual Reality (VR) toepassingen voor de zorgsector. Hij was onlangs keynote spreker op VR Days Europe.

print magazine maart 2017

43

3D printen weefsel en organen steeds dichterbij De berichten over 3D print toepassingen in de zorg nemen bij tijd en wijle science fiction achtige proporties aan. De zorgsector is echter daadwerkelijk een van de snelst groeiende afzetmarkten voor 3D print technologie. Zelfs menselijk weefsel 3D printen is dichterbij dan menigeen denkt, bleek op 3D Medical Expo.

Op de tweede editie van 3D Medical Expo in Maastricht presenteerde het Koreaanse Rokit voor het eerst de bioprinter Invivo op het Europese vasteland. De Koreaanse fabrikant wil de stap naar de Europese markt maken. “In Zuid-Korea beschikt bijna elk ziekenhuis wel over onze 3D printer. Bio printing is al in Korea ver”, aldus So Seul Yoo, overseas business development manager van het Koreaanse bedrijf. De Invivo 3D printer voor regeneratieve geneeskunde print met de standaard nozzle PLA, collageen en keramische materialen. Hiermee kunnen bijvoorbeeld scaffolds worden geprint, die dankzij de dual extruder direct gevuld worden met weefselcellen. De scaffold is slechts de tijdelijke structuur die het weefsel nodig heeft. In de duurste uitvoering bouwt Rokit de 3D printer met een hot melting systeem waarin men twee materialen, waaronder een biomateriaal, kan mixen en direct printen met een 0,1 mm nozzle. In deze uitvoering print men direct in petrischaaltjes.

Rokit Inc werkt met partners uit wetenschap en medische industrie aan de ontwikkeling van dergelijke materialen.

Cellink: betaalbare 3D bioprinters

Een soortgelijke ontwikkeling is te zien bij het Zweedse Cellink.

Het bijzondere aan de Zweedse 3D printer is met name de prijskwaliteit verhouding. Gusten Danielsson, CFO, legt uit dat Cellink de 3D printers specifiek ontwikkelt om tot een optimale prijs-

Cellink wil onderzoek naar tissue printing stimuleren en geeft kopers van de 3D printers korting als ze deelnemen aan de community.

kwaliteit verhouding te komen. De core business is namelijk de ontwikkeling van materialen, bio ink. “Als onderzoekers een ton of meer moeten investeren in een dure bio plotter, doen ze het niet. Wij willen onderzoek naar tissue printing stimuleren.

We willen dat zoveel mogelijk onderzoekers hiermee aan de slag gaan. Daarom hebben we deze printer ontwikkeld.”

Onderzoekers die in de Cellink community hun ervaringen willen delen, krijgen de 3D printer met 50% korting. In de beide 3D printers wordt met een bio ink van Cellink geprint, die de tijdelijke supportstructuur biedt voor de cellen waaruit dan uiteindelijk menselijk weefsel groeit.

Binnen 10 jaar toepasbaar?

Hoe snel de ontwikkelingen in tissue printing gaan, blijkt uit de mate waarin de oprichters van Cellink na een jaar hun verwachtingen hebben bijgesteld. Bij de start van Cellink, 13 maanden geleden, dacht men nog dat het wel 20 jaar zou duren voordat de eerste 3D geprinte weefsels geïmplanteerd zouden worden. “Nu verwachten we dat dit met huidweefsel wel eens binnen 10 jaar kan gebeuren.” www.3dmedicalexpo.com www.seeda.nl (Rokit 3D printers) www.cellink.com

Design- en AM software Op 3D Medical Expo presenteerde verder Renishaw de ADEPT software, waarmee chirurgen zonder AM kennis metalen scaffolds kunnen designen en 3D printklaar maken. 3D Systems gaf er een presentatie over de 3DXpert software, die engineering en printjobvoorbereiding voor de metaalprinter integreert. SLM Solutions presenteerde zich er met de healthcare activiteiten. Gelijktijdig met de beurs organiseerde Jakajima 4 3D printcongressen. De 3e editie van 3D Medical Expo vindt in 2018 plaats.

Rokit presenteerde in Maastricht de Invivo.

44

print magazine maart 2017

Stratasys F123 serie voor low cost modelling Stratasys wil met de nieuwe lijn F123 printers het 3D printen van prototypes aanjagen. De belangrijkste troeven van de nieuwe lijn zijn kortere printcycli, lagere kosten en meer gebruiksgemak.

Stratasys heeft op SolidWorks Wold 2017 in Los Angeles de nieuwe lijn F123 3D printers gepresenteerd. Dit is de nieuwe lijn 3D printers voor prototyping, de opvolger van de Dimension. De kleinste 3D printer, de F170, heeft een bouwvolume van 254 bij 254 bij 254 mm; het grootste model de F370, print prototypes tot 355 bij 254 bij 355 mm. Daar tussenin zit de F270 (305 bij 254 bij 305 mm). Voor het design van de nieuwe F serie heeft Stratasys het designbureau van BMW in de arm genomen. De F123 werd ontworpen in samenwerking met Designworks, het designbureau van de Duitse automobielgroep. Deze samenwerking heeft onder andere geleid tot features zoals het eenvoudig verwisselen van de printkop en de materiaalcartridges.

Ervaringen bètaklant

Tijdens de presentatie op SolidWorks World ging Jesse Hahne van Center for Advanced Design, één van de bètaklanten, in op hun ervaringen met de nieuwe 3D printer van Stratasys. Het grotere bouwvolume vergeleken met de Dimension serie

De nieuwe F123 serie van Stratasys moet 3D printen gemakkelijker maken, bijvoorbeeld doordat materiaal eenvoudig gewisseld kan worden.

levert voor productontwikkelaars een kostenvoordeel en tijdbesparing op. “Nu printen we deze prototypes in één keer.”

De printsnelheid zelf ligt hoger. Stratasys biedt de gebruiker de mogelijkheid om in een ‘fast draft’ mode te printen. In deze modus worden de prototypes met dubbele snelheid geprint, terwijl slechts een derde van het materiaal wordt gebruikt. Dat betekent vergeleken met ABS printen op de vroegere modellen 5 keer sneller tegen 10 keer lagere kosten. Deze printmodus is met name bedoeld voor wie snel een prototype wil voor een eerste controle.

Totaal systeem

En dat is een deel van de prototyping markt waar Stratasys nog veel kan winnen, zegt

Scott Crump, uitvinder van de FDM printtechnologie, was in LA aanwezig bij de presentatie. Op de foto is hij in gesprek met Jesse Hahne.

print magazine maart 2017

Roger Kelesoglu, director sales enablement bij Stratasys. “Slechts 25 procent van de prototypes is met 3D printen gemaakt.

75 procent dus nog niet”, zegt hij.

Complexiteit van het 3D printen, de lage snelheid en de hoge kosten zijn belangrijke belemmeringen. De nieuwe Stratasys F123 serie moet de belemmeringen die de verdere groei in de weg hebben gestaan, wegnemen. “De F123 serie is een totaal systeem dat low cost concept modelling mogelijk maakt. We hebben deze 3D printers als een heel systeem ontwikkeld, niet alleen de hardware, ook de software, de materialen en het gebruiksgemak.” www.seido-systems.com

Een voorbeeld van een prototype dat geprint is op de nieuwe F370 door het Center for Advanced Design.

45

Agenda AMX Tagung 6 maart

Additive World Conference

Messe Luzern (Zwitserland) Eendaags seminar waarin de vraag centraal staat zelf investeren in AM technologie of uitbesteden? Sprekers komen onder andere van Trumpf, Alpa Capaul en Weber, SLM Solutions, SGSolutions en Additively. www.am-expo.ch

RapidPro 2017 7, 8, 9 maart

Koningshof, Veldhoven Het jaarlijkse event rond rapid prototyping en 3D printen van het Mikrocentrum (zie ook pagina 39). www.rapidpro.nl

MTMS 2017 22-24 maart

Brussels Expo, paleis 5, Brussel (B) Smart en digital production is een van de 4 transformaties in de maakindustrie en machinebouw. Het is ook een van de thema’s op de tweejaarlijkse beurs voor de engineering- en maakindustrie in België. www.mtms.eu

AM masterclass Sirris 26 april / 23 mei

Sirris organiseert op 26 april en 23 mei de masterclass Design for AM. Deelnemers krijgen inzicht in hoe met design voor AM de mogelijkheden van de techniek volledig benut kunnen worden. www.sirris.be/nl/agenda

Rösler en Renishaw:

reproduceerbaar metaal printen 11-12 mei

Tijdens het Open House bij Rösler Benelux toont het bedrijf onder andere RapidFinish.

Hiermee worden kunststof 3D printdelen bewerkt voor betere oppervlaktefinish.

Samen met Renishaw organiseert Rösler de workshop Additive Manufacturing als betrouwbare productietechniek. Beide bedrijven werken samen aan de nabewerking van geprinte metalen onderdelen. www.rosler.nl

Moulding Expo 30 mei-2 juni

Messe Stuttgart, Stuttgart (D) http://www.messe-stuttgart.de/en/moulding-expo/

Additive Industries organiseert op 15 en 16 maart Additive World Conference. De toepassingen staan dit jaar centraal. Wie beter kan dan de aftrap verzorgen dan Philip van Tell van RocketDiesel, een strategie en investment adviesbureau. Philip van Tell is auteur van het boek The Rise of Industrial 3D-Printing. Hierin beschrijft hij hoe 3D printen waarde kan toevoegen aan een heleboel standaard bedrijfsprocessen. Tell baseert zijn boek op een aantal case studies, waarin hij de technologie vooral vanuit Deze koelunit voor LED verlichting (gepatenteerd) werd vorig jaar gepresenteerd het bedrijfskundig perspectief benadert. op Additive World Conference door Jacob Willer Op 16 maart geven Mark Vaes (technology van Alexiou & Tryde ApS manager bij Additive Industries) en Ilko Bosman (manager Finance & IT) presentaties over de technologie en het IT platform achter de Metalfab1. Voorafgaand aan hen, opent CEO Daan Kersten deze tweede dag met onder andere de presentatie van de ambities die Additive Industries heeft. Verder licht hij de strategie om deze doelen te bereiken toe, evenals hoe de organisatie van de high tech onderneming er uitziet. De tweede dag wordt afgesloten met een live demonstratie op de Metalfab1 3D metaalprinter.

15-16 maart Eindhoven

http://additiveworld.com/Home

3D Printing - Additive Manufacturing in the Automotive Industry De derde editie van deze conferentie over 3D printen in de automotive industrie vindt plaats in Bremen. Onderdeel van het programma is een bezoek aan Premium Aerotec in Varel. Deze toeleverancier aan de luchtvaartindustrie heeft een eigen 3D printafdeling opgezet waar productiedelen worden geprint. Wat kan de automobielindustrie hiervan leren? Sprekers zijn onder andere Sylke Rosenplänter, director Virtual Design Operations & Systems Development en Ali Al-Zuhairi, project manager, beiden van Adam Opel AG. Yasuhide Yokoi, Industrial Designer Kabuku Inc., spreekt over hoe additive manufacturing de mobiliteitsindustrie gaat beïnvloeden. Hij doet dit aan de hand van voorbeelden bij Toyota en Honda. De andere sprekers komen zowel uit de auto-industrie, toeleveranciers alsook de 3D printerfabrikanten.

4 en 5 april Bremen (D)

www.sv-veranstaltungen.de/fachbereiche/3d-printing/?lang=en

46

print magazine maart 2017

Colofon Materialise World Summit Een keer in de drie jaar organiseert Materialise een World Summit over additive manufacturing. Dit jaar vindt het event plaats op 20 en 21 april in the Square in Brussel.

Think. Beyond. Together. Dat is het thema van de 2017 editie. De 3D printtechnologie staat anno 2017 op een kantelpunt. Sprekers uit zowel de zorg als industrie laten toepassingen zien maar gaan ook in op wat er nodig is om 3D printen naar een volgend level te brengen. Keynotesprekers zijn onder andere Andreas Saar, vice president Manufacturing Engineering Solutions bij Siemens PL in de VS en uiteraard Materialise CEO Fried Vancraen.

De conferentie bestaat uit een programma voor de healthcare en voor de industrie.

Een van de sprekers in de industriesessie is Mohammed Ehteshami van GE Aviation.

Philippe Laufer, CEO van Catia, spreekt over generative multi-physics driven design.

Fried Vancraen tijdens de Materialise World Summit in 2014.

print magazine 2017 Het 3D Print magazine voor de maakindustrie is een vier keer in print, vier keer digitaal per jaar verschijnende uitgave van Made-in-Europe.nu en 54U Media, uitgever in de metaal, over additive manufacturing in de maakindustrie. Dit magazine informeert over nieuwe ontwikkelingen in 3D printen, reikt praktische how to informatie aan en toont best practices. Het wil behalve informeren ook bijdragen aan de leercurve die bedrijven door moeten in de transitie naar deze nieuwe technologie, maar spreekt tevens ook de professional aan, die al meer ervaring heeft. Het magazine wordt verspreid onder maakbedrijven uit zowel de metaal- als kunststofverwerkende industrie en engineeringbureaus en productontwikkelaars.

Het 3D Print magazine verschijnt naast de website, de nieuwsbrieven en de online digimagazines van Made-in-Europe. De oplage is 4.800 gedrukte exemplaren.

Redactie Franc Coenen (hoofdredacteur) Schuttersdreef 72 6181 DS Elsloo Tel: +31 46 4333123 Email: franc.coenen@3dprintmagazine.eu Uitgeverij 54U Media Postbus 2108 7302 EM Apeldoorn Prinsenweide 26 7317 BB Apeldoorn T: +31 (0) 55 360 10 60 F: +31 (0) 55 360 08 60 I: info@54umedia.nl E: www.54umedia.nl

20-21 april Brussel (B)

www.materialise.com

3D printing LIVE! Hoe pas je 3D printen succesvol toe? Op die vraag geven de sprekers op 3D printing LIVE! in Kopenhagen antwoorden. Een eendaagse conferentie met veel case studies.

Additive manufacturing wordt weliswaar steeds vaker ingezet, maar de kosten overstijgen vaak die van traditionele productieprocessen. Daarom is de technologie nog niet geschikt voor serieproductie. In Kopenhagen gaan sprekers op zoek naar hoe zij AM technologie toch hiervoor geschikt maken door onder andere naar voordelen in de supply chain te zoeken. Hoe kun je meer waarde creĂŤren en tegelijkertijd de kosten omlaag brengen? Sprekers komen onder andere van Siemens Turbo Machinery, 3M Innovation Centre en Deutsche Bahn. Naast het conferentieprogramma is er een beurs, vinden er rondetafel gesprekken plaats en one 2 one meetings.

30 mei

Kopenhagen (Denemarken)

www.3dprinting-live.com

54U Media

Advertentie-exploitatie Vincent Span T: +31 (0)55 360 62 27 M: +31 (0)6 511 93 408 E: v.span@54umedia.nl Harold Draaijer T: +31 (0)55 360 64 20 M: +31 (0)6 51 19 31 32 E: h.draaijer@54umedia.nl Alle advertentiecontracten worden afgesloten conform de Regelen voor het Advertentiewezen, gedeponeerd bij de rechtbanken in Nederland (exemplaar op aanvraag kosteloos verkrijgbaar).

Vormgeving en opmaak Rijnier van Kesteren Drukkerij GrafiServices B.V. Utrecht Copyright Niets van deze uitgave mag worden overgenomen, tenzij met uitdrukkelijke schriftelijke toestemming van de uitgever.

Een van de sprekers op 3D printing LIVE! komt van Siemens, dat onder meer voor de productie en reparatie van branders voor energiecentrales 3D printen inzet.

print magazine maart 2017

47

Step into a new dimension

3D printers voor: Van printen van prototypes en maquettes tot stukproductie.

Seido heeft de 3D-printer in huis voor uw specifieke behoeften.

Kies uit onze hoogkwalitatieve Stratasys 3D-printers en stap in een nieuwe dimensie.

FDM 3D Printers

-

modellen en maquettes prototypes maatwerk industrie manufacturing tooling gebruiksgoederen

Polyjet 3D Printers

NEW

SEIDO Systems bvba Tu inwijk l a a n 4 , B - 8 501 Ko rtrijk | BE +32 5 6 35 0 0 35 | NL +31 30 32 00 274 Sh owro om : Kor t r i j k & E i nd hoven

www.seido-systems.com