3D print magazine

5e JAARGANG EDITIE 3 â—? oktober 2018

print magazine

Informerend en inspirerend over 3D in de industrie

Parts on Demand wil doorgroeien naar 2,5 miljoen geprinte onderdelen per jaar Design en printjobvoorbereiding bepalen tot 70% kostprijs AM-delen Your Eyewear tilt met 3D printen het opticien vak omhoog Promotie-onderzoek: 3D printen wordt net zo disruptief als het internet

Met Flam3D nieuwsbrief

LASERTEC 30 SLM Additive Manufacturing 3D metaalprinten fijnmechanische componenten - - - -

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.

Bewezen poederbedtechnologie voor 3D metaalprinten Complexe precisie werkstukken van 300 x 300 x 300 mm 3D printen in laagdiktes vanaf 20 Âľm Fiberlaser van 400W tot 1 kW Compleet proces: van CADCAM en Selective Laser Melting machine tot en met CNC freestechnologie

www.dmgmori.com

DMG Mori Netherlands BV. Wageningselaan 48 3903 LA Veenendaal 0318 - 557611

Colofon print magazine 2018

De ‘scavenger hunt’ Oak Ridge National Laboratory had op de IMTS in Chicago een ‘scavenger hunt’ georganiseerd, a Die In A Day. Bij een aantal exposanten (zoals Lincoln Electric, Mazak en Welt) kon je zien hoe met 3D metaalprinten én conventionele technieken zoals CNC-frezen binnen een dag een matrijs klaar kan zijn. Whirlpool heeft met zo’n 3D geprinte matrijsinzet ondertussen 66.000 plaatdelen voor ijskasten geperst. In Amerika. Daar zal Trump blij mee zijn.

Als Europeanen vinden we de Amerikaanse aanpak om overal een spel- of competitie-element in te brengen, vaak overdreven. En toch heeft die Amerikaanse aanpak iets. De betekenis van additive manufacturing wordt in één keer zichtbaar, tastbaar. Als je dan nog bedenkt dat de Amerikanen gemiddeld genomen sneller geneigd zijn risico te lopen én durfkapitaal in veel grotere mate aanwezig is dan in Europa, dan is duidelijk waarom de VS zulke grote stappen maken als het om additive manufacturing gaat. De onderzoeksinstituten en aanbieders van AM-technologie maken zichtbaar wat 3D printen kan betekenen. En dan ziet de ondernemer de businesskansen en stapt in, sneller dan zijn Europese concurrent. Additive Industries heeft bijvoorbeeld twee Amerikaanse klanten inmiddels elk twee systemen geleverd, omdat zij de businesskansen zien. Het verbaast mij niet als de Amerikanen de komende jaren met een aantal AMtechnieken, vooral Direct Energy Deposition, ver voor gaan lopen op Europa.

Technologisch zijn we in Europa wellicht verfijnder, zoeken we meer naar de details en willen we die vooral kunnen verklaren. De Amerikanen zijn eerder geïnteresseerd in de business. Die jagen ze na. Uiteindelijk gaat het daar toch om? Het verdienmodel met 3D printen moet voorop staan. Gelukkig dat RapidPro 2019 ook meer de nadruk gaat leggen op de toepassing van additive manufacturing.

Het wordt tijd dat ook wij de schatten van additive manufacturing vinden.

Franc Coenen

franc.coenen@3dprintmagazine.eu

Het 3D Print magazine voor de maakindustrie verschijnt vier keer per jaar en is een 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 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

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 Senefelder Misset, Doetinchem Copyright Niets van deze uitgave mag worden overgenomen, tenzij met uitdrukkelijke schriftelijke toestemming van de uitgever.

Foto’s: links de 3D geprinte matrijs, rechts na het frezen is direct het eindresultaat beschikbaar. A Die In A Day.

print magazine oktober 2018

3

AM conferentie SolidWorks World toont noodzaak integrale softewaresystemen aan

Design voor AM bepaalt de kostprijs

Dit kan er misgaan met 3D metaalprinten als het ontwerp niet goed is.

Complexity for free, één van de USP’s van 3D printen, kan duur uitvallen als je de beperkingen van het AM proces niet goed kent. En de kostprijs van 3D printen wordt voor een belangrijk deel bepaald door de printjobvoorbereiding en de nabewerking. Tot wel 70% van de kostprijs. Twee redenen waarom geïntegreerde CADCAM-software noodzakelijk is.

4

print magazine oktober 2018

3D metaalprinten is absoluut geen kwestie van de startknop indrukken en het onderdeel komt kant en klaar uit de machine. Integendeel: vooral de nabewerking drukt zwaar op de kostprijs per onderdeel. Begrijpelijk: van de 13 processtappen komen er volgens Terry Wohlers 9 na het feitelijke 3D printen. Hij was één van de sprekers op de AM conferentie tijdens SolidWorks World in LA. Voor het eerst was dit jaar de AM conferentie onderdeel van SolidWorks World 2018. Het onderstreept het groeiend belang van 3D printen in de maakindustrie. In sommige sectoren is 3D printen al dagelijkse realiteit, aldus Timothy Simpson, professor aan de Penn State University in de VS. Een van de dochterbedrijven van Stryker (medische en chirurgische instrumenten) heeft volgens hem al meer dan 70 printers in de productie staan. “Ze printen duizenden componenten.”

Drie fasen in leerproces

Tim Simpson heeft al menig bedrijf begeleid op AM vlak. Hij herkent telkens drie fasen die de bedrijven doorlopen.

Replicate, adapt en design, zo vat hij de marsroute samen.

“Ze nemen eerst wat ze hebben. Maar als je een bestaand stuk gaat 3D printen, heb je vooral te maken met de beperkingen van de machines en het printen. En ook nabewerken.” Stap 2 is dat men het ontwerp aanpast. Stap 3 is dat men voor additive manufacturing gaat ontwerpen.

“Complexity for free kan best duur zijn als je de restricties niet kent”, waarschuwt professor Simpson. Daarbij zijn twee factoren cruciaal. Naast het ontwerp is dat de oriëntatie op de bouwplaat. “Bij een verticale oriëntatie krijg je een gladder oppervlak. Draai je het onderdeel, verandert de oppervlaktekwaliteit.” Om dit te testen, heeft zijn team aan de Penn State University een testblok ontwikkeld waarmee men de inwendige ruwheid van gaten print, afhankelijk van de oriëntering op het bouwplatform. Het ontwerp aanpassen - of nog beter: ontwerpen voor additive manufacturing levert doorgaans de beste resultaten op. Maar ook hier geldt: belangrijk is het totale proces te overzien, zegt Simpson. Ook supportstructuren moet je ontwerpen. “Ontwerp ze zo dat je zo min mogelijk hoeft na te bewerken.” Denk ook bij elke stap na over wat de gevolgen kunnen zijn, geeft hij als advies mee. Moet je bijvoorbeeld met fijne poeders 3D printen? “Een

Als in het ontwerp onvoldoende rekening is gehouden met de afvoer van de warmte, kan het hele werkstuk scheuren.

dubbel zo groot poeder, 40 µm in plaats van 20 µm, geeft je een hogere foutmarge als je een nieuwe laag aanbrengt.”

Probeer je proces vooraf te simuleren zodat je weet waar vervormingen door de warmte ontstaan. Autodesk Netfabb heeft daarvoor in de nieuwe versie een simulatietool. Een test die ze aan de PennState University hebben gedaan wees uit dat een werkstuk op een plaats zo erg ging vervormen, dat de recoater beschadigd zou raken. “Uiteindelijk hebben we het werkstuk zo aangepast dat we zonder supportstructuur konden printen, waardoor de kosten omlaag gingen doordat nabewerking verviel.” (Zie kader met kostprijsberekening).

Als je design for proces weet te combineren met design for function, ben je spekkoper. Het ontwerp werd in dit geval zodanig aangepast dat het onderdeel een groter oppervlak kreeg om warmte af te voeren. Dat leverde in de eindtoepassing betere prestaties op.

Deze warmtewisselaar laat een goed voorbeeld zien.

CAMWorks AM: additief en subtractief vanuit één databestand CAMWorks liet op SolidWorks World 2018 het nieuwe, geïntegreerde CAM pakket zien voor subtractieve en additieve productie. Volgens Vivek Govekar, productmanager, werken veel bedrijven die 3D metaalprinten nog steeds met twee 3D modellen: één voor de printjobvoorbereiding en een tweede voor post processing na het printen.

print magazine oktober 2018

“Geïntegreerd zoals wij met CAMWorks AM doen, betekent dat je voor beide technieken hetzelfde native CAD-model gebruikt om mee te programmeren.

Daarnaast moet zowel de software voor de printjobvoorbereiding als nabewerking associatief zijn. Als iets in het AM deel verandert, moet dat automatisch aangepast worden in het

programma voor de CNC nabewerking.”

CAMWorks AM slaat alle maakgegevens op in het originele CAD model.

Supportstructuren worden zoveel mogelijk automatisch opgebouwd.

Voor de printjobvoorbereiding hebben de CAM ontwikkelaars Magics van Materialise geïntegreerd.

5

TOOLS & MATERIALS FOR INDUSTRIAL PRODUCT DEVELOPMENT FROM IDEA TO PRODUCTION-READY DESIGN EXHIBITORS & INSPIRING TALKS in additive manufacturing – product design services - engineering cnc machining – low volume manufacturing – materials – VR & AR technologies – visualisation – workshop & creativity tools – education & research centers – electronics

info & free registration www.prototypingxpo.com

7 & 8 NOVEMBER 2018 KORTRIJK XPO (B) POWERED BY

6

ORGANISATION

print magazine oktober 2018

AM ontwerpregels in software

Volgens professor Simpson moeten hoognodig ontwerpregels voor AM geïntegreerd worden in designsoftware. Tot nog toe ontbreekt het aan een digitale lijn door het hele proces. “3D printen is een geïsoleerd standalone product. En nabewerken gebeurt op basis van een afgeleid model. Gooi het over de schutting, is de huidige werkwijze.” Een integrale aanpak zorgt voor flinke kostenverlagingen, wat ook AM goeroe Terry Wohlers in Los Angeles schetste. Grote concerns zoals Premium Aerotec en Daimler en een printerfabrikant zoals EOS zeggen dat 70% van de kosten gaat zitten in de printjobvoorbereiding en de nabewerking. “Post processing is een dirty secret in deze industrie”, aldus Wohlers. Niet dat 3D printerfabrikanten hun klanten misleiden. “Maar het is zo gemakkelijk om over de machine te praten. De

Invloed design op kostprijs

Aan de buitenkant kan het er goed uitzien, maar de binnenzijde is mislukt.

Terry Wohlers presenteerde tijdens de conferentie een berekening van professor Olaf Diegel van Lund University die de relatie aangeeft tussen design en kostprijs. Het gaat om een complex buisproduct.

CNC ontwerp geprint (vol blok)

Zonder design optimalisatie

Design for AM

Productietijd

191u 1 min

33u 31 min

19u 40 min

Machinekosten ($65 per uur)

$ 12.415

$ 2.379

$ 1.261

Gewicht materiaal

7,41 kg

1,23 kg

0,56 kg

Materiaalkosten ($70 / kg, 10% afval)

$ 571

$ 95

$ 43

realiteit is echter anders.” Van de 13 stappen waaruit een 3D metaalprintproces volgens hem minstens bestaat, gebeuren er 9 na het printproces zelf. Van afkoelen en poeder verwijderen tot thermische nabehandeling, support verwijderen, CNC bewerken en inspectie. Ook hij noemt support een noodzakelijke kostenfactor. Deze structuren zijn niet alleen nodig bij overhangen, maar ook om warmte af te voeren. Ze fungeren als heatsinks. Maar ze moeten na het printen wel verwijderd worden. En als de oppervlakte-eisen hoog liggen, betekent dit aanvullend frezen of polijsten. Minder support is voor hem daarom het uitgangspunt. Dat scheelt printtijd, materiaal en nabewerken. Om dit te illustreren, toonde Wohlers een destilleersysteem om water mee te zuiveren.

Professor Olaf Diegel (Lund University) heeft het ontwerp gemaakt, Materialise heeft het geprint. Na designoptimalisatie werden gewicht en materiaal gehalveerd. “De totale kosten waren ook minder.” Een goede aanpak is volgens Wohlers te starten met Solid Thinking van Altair voor de rudimentaire vorm, topologisch geoptimaliseerd, en daarna met SolidWorks het model aan te passen. Biomicry gaat volgens hem een vlucht nemen, omdat we daarmee kunnen optimaliseren zoals de natuur dat al eeuwenlang doet.

Professor Timothy Simpson kun je bereiken via: http://edog.mne.psu.edu tws8@psu.edu @PSUMakerProf

Het scharnier zoals het bedoeld is in het ontwerp en zoals het uit de SLM-machine komt. (Foto’s Penn State CIMP-3D)

print magazine oktober 2018

7

Willemin-Macodel bereidt zich voor op AM tijdperk met postprocessing cel

AM gaat opbouw CNC machines veranderen

Postprocessing van 3D geprinte metalen onderdelen: een thema dat niet alleen gebruikers van AM technologie bezighoudt, ook de machinebouwers. In tweeĂŤrlei opzicht is het complex: vanwege de specifieke metallurgische eigenschappen van de 3D geprinte werkstukken en doordat 3D metaalprinten nog niet echt geĂŻntegreerd is in een doorlopend proces. Het Zwitserse Willemin-Macodel denkt voor beide zaken een oplossing te hebben.

8

print magazine oktober 2018

Voor de Zwitserse fabrikant van CNC precisiebewerkingsmachines Willemin-Macodel is de opmars van 3D metaalprinten om meerdere redenen een zaak die men op de voet volgt. De medische industrie, met name het frezen van chirurgische instrumenten en implantaten, is een belangrijke afzetmarkt voor de precisiemachines uit de Zwitserse Jura. Veel klanten uit deze sector hebben plannen om méér 3D metaalprinten te gaan toepassen. Denis Jeannerat, directeur Technologie, ziet echter dat bijna alle met AM technologie gemaakte stukken nabewerkt moeten worden. Niet alleen de medische componenten, ook die uit de aerospace industrie waar Willemin-Macodel ook actief in is. Terwijl de technologie dus aan de ene kant een bedreiging vormt, biedt ze aan de andere kant kansen voor de machinebouwer.

Invloed op machinebouw

Voor Denis Jeannerat staat vast dat 3D metaalprinten de machinebouw gaat beïnvloeden. Qua marktvolumes maar eveneens in technologisch opzicht. “Printen doet men met poeders tot 40 µm doorsnede. In de sectoren waarin wij ons begeven, wil men hogere nauwkeurigheden en oppervlaktekwaliteiten. Dan moet er dus altijd worden nabewerkt. De materiaalafname is echter veel geringer dan we gewend zijn.” In plaats van uit vol materiaal de precisiecomponenten te frezen, gaat het nu nog om enkele bewerkingen waarbij een geringe hoeveelheid materiaal wordt weggefreesd of -gedraaid. “Dit heeft gevolgen voor de opbouw van de bewerkingsmachines”, verwacht Jeannerat.

De spillen zullen in de toekomst minder koppel nodig hebben, wel hogere toerentallen. “Minder spaanvolume, hogere oppervlaktekwaliteiten.”

Onderschat frezen niet

Willemin-Macodel is al enkele jaren bezig met onderzoek naar de optimale strategie voor het nabewerken van de 3D geprinte werkstukken. Denis Jeannerat denkt dat menigeen het nabewerken van AM werkstukken onderschat. Dat begint al bij de opspanning: als de design engineer daar onvoldoende rekening mee houdt, wordt het nabewerken onnodig complex.

“En meestal hebben de mensen die de stukken ontwerpen geen idee van de andere bewerkingen die volgen. Als wij geen opspanvlak hebben, is er al het eerste probleem. Meestal zijn de stukken poreus, zeker in de medische industrie, dan is opspannen extra moeilijk.” De tweede moeilijkheid is dat

print magazine oktober 2018

de 3D geprinte materialen zich anders gedragen dan men gewend is in de verspaning. Dit komt met name doordat zich tijdens het 3D printen spanningen in het werkstuk opbouwen.

Hierdoor kan het werkstuk zich tijdens de nabewerking vervormen. Spanningsvrij gloeien is een oplossing, maar kost wel doorlooptijd. Daarnaast zijn de afwijkingen in de maatvoering niet altijd constant.

Oplossingen

Zowel bij klanten in de medische industrie als lucht- en ruimtevaart ziet Willemin-Macodel de interesse voor additive manufacturing toenemen. Sommige klanten uit de medische industrie zijn al begonnen met het omstellen van hun processen op AM. Om in te spelen op deze trend heeft het team van Denis Jeannerat zowel een technologie ontwikkeld voor het precies opspannen van AM delen als een productiecel waarin het nabewerken vergaand geautomatiseerd is. De oplossing kan ook voor het bewerken van smeeddelen worden ingezet. In de cel worden 3D geprinte implantaten onbemand gemeten, nabewerkt, opnieuw gemeten en dan automatisch gesorteerd. Het nabewerken gebeurt op de 508MT2 machines, een van de CNC platformen die de Zwitsers bouwen voor het nauwkeurig bewerken van precisie onderdelen. Ook het meten van de stukken op een coördinaten meetmachine, zowel voor als na de verspanende bewerking, gebeurt geautomatiseerd. Het meetproces is zodanig vormgegeven dat men precies weet hoe de verschillende producten juist op te spannen. Onder andere is er veel aandacht besteed aan de balancering van de stukken. De robot sorteert na de bewerking de juiste en foute producten. Afkeur wordt in een aparte rij in de rasterlade gelegd. Het systeem is zo gebouwd dat deze lade in eerste instantie niet verder open gaat dan deze rij. Pas als de operator heeft bevestigd dat de afgekeurde producten zijn verwijderd, wordt de rest van de lade vrijgegeven voor het uitnemen van de goede producten. Op die manier integreert Willemin-Macodel de voor de medische industrie onmisbare kwaliteitsborging in de cel en integreert de fabrikant het thema postprocessing in een complete workflow. www.willemin-macodel.com www.promascnc.nl

9

Nederlandse expeditie Clean2Antartica toont haalbaarheid circulaire samenleving aan

Met 3D geprinte Solar Voyager naar de Zuidpool In december, als op Antarctica de zomer begint, start Edwin ter Velde het laatste deel van zijn expeditie Clean2Antartica. Met de zelf ontwikkelde en gebouwde Solar Voyager zet hij koers richting de geografische Zuidpool. Op zonne-energie gebouwd van gerecycled PET dat verwerkt is tot filament voor een 3D printer.

Zijn missie is immers de transitie naar de circulaire samenleving versnellen.

De Noord-Hollander Edwin ter Velde heeft al menige expeditie op zijn naam staan. Clean2Antarctica is echter een bijzondere, voor de leider van het door hem opgerichte Zero Waste Center.

Na jarenlange voorbereidingen is hij eind augustus met z’n tallship De Morgenster vertrokken naar het zuidelijkste puntje van Latijns-Amerika. Aan boord varen zes groepen jongeren telkens een stuk mee, tot in Ushuaia, de laatste halte voor de onbewoonde wereld van Antartica. Elke groep jongeren werkt een duurzaamheidsvraagstuk voor het bedrijfsleven uit. Waar het Ter Velde ook om te doen is, is dat jongeren zich engageren voor het internationale verdrag over Antarctica dat in 2048 afloopt. Clean2Antarctica vraagt aandacht voor de verlenging van dit contract waarin internationaal is afgesproken dat de status quo van het continent tot 2048 wordt bevroren. En dat niemand hier afval mag achterlaten. Om dit kracht bij te zetten, reist Edwin ter Velde met een van afval gemaakte Solar Voyager naar de Zuidpool. Op hernieuwbare energie. Hij gebruikt ons afval om op de Zuidpool te komen.

3D geprinte HexCores

Bijzonder aan de Solar Voyager is dat de buitenkant vrijwel volledig is opgebouwd uit zogenaamde HexCores. Zeskanten, 3D geprint met filament dat gemaakt is van PET-afval. De

Aan de binnen- en buitenzijde zijn deze bekleed met koolstof.

10

De talloze HexCores zijn geprint op Ultimaker printers.

print magazine oktober 2018

De Solar Voyager is gebouwd met de 3D geprinte HexCores.

inspiratie komt van de honingraat, zes hoekige vormen, die je ook in sneeuwkristallen tegenkomt. Deze HexCores zijn ontworpen met een zwaluwstaart zodat je ze aan elkaar kunt klikken. Ondanks de kleine afmetingen van elke zeshoek afzonderlijk, kun je er een groot oppervlak mee bouwen en levert het een stevige constructie. Als basismateriaal is hiervoor afval gebruikt, PET-flessen die kinderen op straat verzameld hebben. De hele expeditie gaat immers over zero waste en de circulaire maatschappij. “Van afval hebben we materiaal gemaakt om de Solar Voyager mee te bouwen”, zegt Ter Velde. Aanvankelijk stuitte hij met dit idee enkel op gesloten deuren, omdat het materiaal in gerecycleerde vorm niet geschikt zou zijn voor 3D printen. “Het zou niet kunnen omdat het materiaal te bros is. Maar niemand kon me uitleggen waarom je van PET-afval geen bouwstenen voor de Solar Voyager kon maken”, gaat Edwin verder. Uiteindelijk is hij er samen met partner Teijin in geslaagd om het materiaal zodanig te recyclen dat je er bruikbaar filament van kunt maken. Bij een test doorstond het materiaal een druk van 3 ton. Op enkele Ultimaker 3D printers zijn vervolgens de duizenden HexCores voor de expeditiewagen 3D geprint. De technologie om

De scharnieren zijn geprint op een Markforged 3D printer van nylon versterkt met Kevlar.

het PET-afval te recycleren en in filament om te zetten is gepatenteerd, maar als het aan Ter Velde ligt, mogen andere partijen dit vrij gaan gebruiken.

Scharnieren

Niet alleen de carrosserie is 3D geprint, ook de speciale scharnieren op de wagen. Deze moeten licht zijn, maar tegelijkertijd sterk en bestand tegen zowel de krachten die er tijdens de reis op komen alsook de extreem lage temperaturen. Edwin ter Velde reist weliswaar tijdens de zomer op Antarctica, temperaturen kunnen desondanks dalen tot -50 graden C, bij een gemiddelde van -30 graden C. AMR Europe heeft deze scharnieren geprint op een MarkForged, van Onyx. Dit is een nylon met koolstofvezels, versterkt met Kevlar.

Deze combinatie zorgt voor scharnieren die bestand zijn tegen grote krachten en extreme temperaturen en desondanks weinig wegen. Doordat ook deze scharnieren zijn geprint, is er in de productie amper afval ontstaan. Precies wat Edwin voor ogen heeft: een samenleving zonder afval. Want afval bestaat niet omdat alle materialen hergebruikt kunnen worden. www.clean2antarctica.nl

De Solar Voyager is al een keer getest in IJsland. In december start de laatste fase van de expeditie op de Zuidpool.

print magazine oktober 2018

11

Opticien past digitaal het montuur aan voordat het 3D geprint wordt

Your Eyewear tilt met 3D printen opticien vak naar opticien 2.0

De brillenwereld is zo'n sector die stapje voor stapje digitaliseert, tot en met het 3D printen van de brilmonturen. Het Nederlandse Your Eyewear levert inmiddels via zo'n 60 opticiens gepersonaliseerde 3D geprinte monturen, sinds kort zelfs in een materiaal van nylonpoeder gemengd met keramiekdeeltjes, geprint met SLS-technologie. Wat de brillenfabrikant niet doet, is het aanmeten van de monturen digitaliseren. "Eigenlijk brengen we het oude vak van de opticien weer terug. Maar dan opticien 2.0", zegt Jaap Bloemer, oprichter van Your Eyewear.

Personalisatie van het montuur betekent voor de klanten van Your Eyewear invloed hebben op de pasvorm, de kleur en eventueel nog een personalisatie van het montuur door de naam erin aan te brengen. “Dat vinden consumenten het belangrijkste�, zegt Jaap Bloemer, die vijf jaar geleden gestart is met de voorbereidingen voor 3D printen van brilmonturen.

Zijn aanpak wijkt af van andere spelers in deze markt als het om het aanpassen van de geometrische maten gaat. Hij laat bewust 3D scannen achterwege, hoewel hij dat aanvankelijk van plan was. "Een goed werkende scanner vergt per verkooppunt een investering van 10 tot 15 mille. En dan blijft het de vraag hoe goed de bril rond de neus past. Gevoel kun je niet meten", zegt Bloemer. "Waar mensen de bril op hun neus dragen verschilt.

Dat kun je niet scannen." Daarom heeft hij een andere oplossing gezocht.

Opticien 2.0

Jaap Bloemer noemt dit opticien 2.0. Typerend voor het vakmanschap van een opticien is dat hij door een aantal basiswaarden te meten, zoals de afstand tussen de beide pupillen, de breedte van de neus, de neushoek en de lengte van de veerpoten, en de breedte van de glazen een bril perfect

12

op maat kan maken. "Dit meet hij zoals het altijd gebeurd is. Daarna brengt hij de maten via een door ons ontwikkelde webapplicatie in", legt Jaap Bloemer deze stap in het proces uit. In stappen van een halve millimeter past de opticien de belangrijkste maten aan. "In feite past de opticien digitaal het montuur aan, iets dat hij anders met de hand doet als de consument de bril komt halen." De consument heeft dan al een van de acht modellen gekozen, bepaalt nog de kleur, een eventuele naam die in het montuur moet komen en kan sinds kort uit nylon en nylon vermengd met keramiek als materiaal kiezen. Dan pas stuurt de opticien met een muisklik alle data door naar Your Eyewear dat aan het eind van de dag de CADdata naar het 3D printservicebedrijf stuurt. Jaap Bloemer heeft het concept bewust eenvoudig gehouden, zonder extra investeringskosten. "Als je het proces niet extreem simpel houdt, werkt het niet."

SLS-printtechnologie

De monturen worden geprint met een SLS 3D printer door een servicebedrijf in Duitsland. Jaap Bloemer heeft op dit punt zijn ambities moeten bijstellen. Extern 3D printen is altijd zijn bedoeling geweest, om niet ingehaald te worden door

print magazine oktober 2018

nieuwe technologie en materialen als hij zelf zou investeren in printcapaciteit. "Aanvankelijk wilden we echter dichtbij de eindklant 3D printen. Lokaal dus." Omdat de huidige printtechnologie nog onvoldoende consistente kwaliteit levert en met name het kleuren van SLS prints de nodige expertise vergt, heeft hij hiervan afgezien. De kwaliteitsverschillen waren te groot. Alle monturen worden nu door één toeleverancier geprint en afgewerkt. Dat leidt weliswaar tot een levertijd van enkele weken, maar het voordeel van SLS printen is wel dat de monturen qua materiaalefficiency heel hoog scoren.

"97 procent van de grondstoffen gebruiken we voor de monturen." Afval is er dus amper.

Kleuren en coaten van montuur vergt veel kennis

De moeilijkheid zit in het kleuren van de nylon monturen. SLS prints zijn gevoelig voor UV stralen, met name rood en groen. De huidige leverancier heeft juist voor de nabewerking technologie in huis, zoals trommelpolijsten en een goede kleurcoating die voldoende UV-bescherming biedt. In september voegt hij nog een derde materiaal toe, titanium. Consumenten kunnen dan titanium veerpoten combineren met het van nylon geprinte montuur. De titanium veerpoten worden in Nederland met laser gegraveerd voor de personalisatie. Jaap Bloemer: "Een volledige titanium bril is nog te duur. Het is een ingewikkeld printproces met veel handmatige nabewerking."

Hoeveel kost zo’n 3D geprinte bril?

Een op maat gemaakt en gepersonaliseerd montuur van Your Eyewear kost € 295. Dat is niet veel meer dan een doorsnee montuur kost. Anderhalf jaar na de lancering zijn de 3D geprinte brillen nu in zo'n 60 optiekzaken in Nederland, België, Duitsland en Zwitserland te koop. Jaap Bloemer had gehoopt dat het er meer zouden zijn. Hij moet

print magazine oktober 2018

echter tegen vooroordelen opboksen, ontstaan door enkele negatieve ervaringen die opticiens met de eerste 3D geprinte brillen in de markt hebben opgedaan. "Vooral het kleurprobleem heeft 3D geprinte brillen een slechte naam bezorgd. Wij moeten veel overtuigen dat we dit probleem hebben opgelost."

13

• Reparatie • Remodeling • Productie

3D metaalprinten zonder supportmateriaal Met de unieke DMT® 3D metaalprinttechnologie van InssTek biedt Dormac een Additive Manufacturing technologie waarmee metaalpoeders zowel op een bestaand werkstuk kunnen worden aangebracht, als nieuwe werkstukken compleet kunnen worden opgebouwd.

Breeuwhamer 25, 1648 HG De Goorn tel. 0229 54 24 85 - info@dormac.nl - www.dormac.nl

Solutions for better machining

Vertegenwoordiging in Nederland: PROMAS MACHINES BV www.promascnc.nl sales@promascnc.nl

HOOGNAUWKEURIGE MULTI-PROCESS BEWERKINGSCENTRA 308S2 5-ASSIG SIMULTAAN BEWERKINGSCENTRUM ■ FREZEN TOT 40.000 RPM ■ DRAAIEN MET C-AS TOT 4.000 RPM ■ HOOGNAUWKEURIGE DIRECTE AANDRIJVINGEN ■ GEREDUCEERD OPSTELVLAK

308S2

508MT2

508MT2 LINEAR MULTI-PROCESS BEWERKINGSCENTRUM MET STAFAANVOER ■ FREZEN TOT42.000 RPM ■ DRAAIEN MET C-AS TOT 6.000 RPM ■ GROOT GEREEDSCHAPMAGAZIJN ■ AUTOMATISCHE NABEWERKING ■ BEWERKING VAN COMPLEXE DELEN IN ÉÉN CYCLUS

LINEAR

WILLEMIN-MACODEL SA - 2800 DELÉMONT - SWITZERLAND - WWW. WILLEMIN-MACODEL.COM Annonce 3D 2018.indd 1

14

04.06.2018 09:57:22

print magazine oktober 2018

3D printen geeft opticien de kans zich te onderscheiden Effecten voor de keten

Voor de keten heeft de aanpak van Your Eyewear een aantal gevolgen. Brillen waren ooit een maatproduct, maar zijn de laatste decennia verworden tot een voorraadproduct.

Nog slechts weinig merken verkopen daarom verschillende maten. "Omdat de opticien dan een extreem grote voorraad zou moeten aanhouden", aldus Bloemer. De gemiddelde opticien heeft nu al een voorraad van vele honderden brillen.

In theorie brengt Your Eyewear dit terug tot 9 basisvormen, de modellen waar de consument uit kan kiezen om ze verder te personaliseren. In theorie zou dat de complete voorraad in de winkel kunnen zijn. "Als de opticien alleen onze brillen zou verkopen", voegt de ondernemer eraan toe. In de praktijk verkopen de meeste opticiens meerdere merken. Voorraden blijven dus, maar worden in elk geval voor de Your Eyewear collectie kleiner, terwijl de consument wel een unieke bril krijgt.

Onderscheiden met serviceniveau

En daar ziet Jaap Bloemer voor de optiekzaken de belangrijkste meerwaarde. In een tijdperk waarin klassieke opticiens beconcurreerd worden door de retailzaken met geautomatiseerde oogmetingen en goedkope monturen, krijgt de opticien 2.0 een middel in handen om zich te

print magazine oktober 2018

onderscheiden. "Opticiens hebben allemaal minstens een 4-jarige opleiding gevolgd. Met een gepersonaliseerde bril gaan ze weer terug naar het oude ambacht, namelijk het zo goed mogelijk aanmeten van de bril. Je onderscheiden qua service is het belangrijkste voordeel dat de 3D geprinte bril de opticien oplevert."

Minder ontwikkelkosten

Voor de brillenfabrikant zelf levert het een flinke reductie van zowel doorlooptijd als kosten bij de lancering van een nieuw model. Normaal duurt het al gauw 8 tot 12 maanden voordat een nieuw montuur in de winkel ligt, met hoge investeringskosten in de eerste producten. "Nu kunnen we op ons gemak in enkele dagen van niks een bril klaar hebben, zonder kosten van een dure matrijs." Wel staan er forse investeringen in de softwareapplicatie tegenover. www.youreyewear.com

15

Andere bouwplaat voor efficiĂŤnter nabewerken Van spanen naar AM poeder

Na het 3D printen wordt het werkstuk op een Mill S 400U nabewerkt tot een Ra waarde van 0,1.

16

print magazine oktober 2018

GF Machining Solutions toont eerste stappen industrialisatie 3D metaalprinten

De industrialisering van het AM proces krijgt stap voor stap gestalte.

GF Machining Solutions liet tijdens Solutions Days in Schorndorf zien hoe het 3D printen van matrijsinserts industrialiseert. Met name door een slimme toepassing van de nulpuntspan systemen van dochter System 3R. Draadvonkmachines en zaagmachines zijn onmisbaar voor bedrijven die in 3D metaalprinten stappen. Daarmee halen ze de geprinte stukken van de bouwplaat. Maar dan? Hoe span je ze weer op voor de noodzakelijke nabewerking? Om dat efficiënter te doen, heeft EOS-partner GF Machining Solutions voor de AM S 290 Tooling metaalprinter met name het bouwplatform veranderd. In plaats van de standaard bouwplaat, heeft men een referentiesysteem ingebouwd voor gebruik van het MacroMagnum of Delphin systeem van System 3R, de automatiseringsdochter van de Zwitserse groep. Beide systemen bestaan uit een masterpallet waarop met een indexeerstift kleinere pallets bevestigd kunnen worden. Het systeem is zo flexibel dat men kleinere en grotere pallets op één masterpallet kan combineren, afhankelijk van de bouwgrootte van de producten die men additief gaat produceren.

Elk onderdeel eigen bouwplatform

In plaats dat er na het 3D printen een bouwplaat vol producten uit de machine komt, heeft men nu meerdere kleinere bouwplaten met telkens één product erop. Men combineert dus meerdere printjobs, maar elk product heeft quasi een

print magazine oktober 2018

17

Om deze matrijsinsert gaat het. Een vorminzet voor een matrijs voor een verpakkingsproduct, geprint met staal. De vorminzet heeft inwendige koelkanalen voor een kortere spuitgietcyclus en een hogere productkwaliteit.

Het modulaire palletsysteem van System 3D laat toe om grotere en kleinere pallets, ĂŠĂŠn voor elk werkstuk, te combineren.

Nieuw systeem bestand tegen hoge temperaturen

Door de bevestiging van een precisie indexeerstift aan de onderzijde, blijft het referentiepunt voor alle nabewerkingen gelijk.

www.gfms.com

Om de mogelijkheden van laserbewerken te tonen, brengt men met de Laser P 400U deze diepe groeven in de matrijsinsert aan.

18

eigen bouwplatform. Al deze mini pallets zijn aan de onderzijde voorzien van een interface voor de trekstang waarmee ze op een nulpunt spansysteem van System 3R bevestigd worden. Dat maakt het systeem van GF Machining Solutions meer industrieel dan de bestaande systemen van 3D printerfabrikanten. Deze mini pallet kan namelijk in de verschillende post processing stappen telkens op het nulpunt spansysteem in de betreffende machine worden bevestigd, waarbij de referentie niet meer verandert.

Slechts bij de eerste stap in het nabewerkingstraject wordt met de taster de exacte positie bepaald, daarna hoeft dit niet meer te gebeuren. Tijdens Solutions Days in Schorndorf demonstreerde men het nabewerken op een 5-assige Mill P 400 U freesmachine, waarna het stuk nog met de Laser P400 U werd bewerkt. Met deze laser werden enkele diepe groeven aangebracht, om het uiteindelijke spuitgietproduct een aantal vinnen te geven. In principe zou deze bewerking ook op de freesmachine gedaan kunnen worden, maar het bewerken met de laser is minder risicovol dan het frezen met microgereedschappen. De laatste stap waarbij het opspansysteem wordt gebruikt, is het loshalen van het werkstuk van de mini pallet op een draadvonkmachine.

GF Machining Solutions laat hiermee zien hoe voor bijvoorbeeld de mould & dies industrie het 3D metaalprintproces geĂŻndustrialiseerd wordt. De pallets kunnen nadat ze zijn vlak gefreesd en gehard opnieuw worden ingezet. Dit kan niet onbeperkt gebeuren omdat door het harden de opname voor de indexeerstift na verloop zijn nauwkeurigheid zal verliezen.

Tien tot vijftien printjobs zijn wel realistisch, aldus een van de AM experts van GF Machining Solutions. Een tweede beperking van het systeem is dat het enkel kan worden gebruikt als de bouwkamer van de metaalprinter niet verwarmd wordt.

Verwarmen van de kamer tot enkele honderden graden C zou namelijk het referentiesysteem aantasten. System 3R werkt wel aan een nieuw systeem dat wel bestand is tegen hogere temperaturen in de 3D printer.

Zo werken veel bedrijven die 3D metaalprinten: de producten worden als ze op de bouwplaat uit de machine komen, op een draadvonkmachine los gesneden. Maar dan?

print magazine oktober 2018

GF Machining Solutions en 3D Systems gaan Admatec ontwikkelt samenwerken nieuwe 3D metaalprinttechniek Admatec heeft op de IMTS een nieuwe 3D metaalprinter getoond, de Laserflex Conflux. Eigenlijk is het een slmmachine, maar dan zonder het poederbed. Dat is vervangen door een microdoseersysteem dat een 30 µm dunne verflaag aanbrengt, waarin de metaalpoeders zitten.

VJ (rechts) en Pascal Boillat, CEO van respectievelijk 3D Systems en GF Machining Solutions, onthulden samen de nieuwe Factory 500 van 3D Systems.

GF Machining Solutions heeft in 3D Systems een nieuwe AM-partner gevonden, nadat de samenwerking met het Duitse EOS op dit vlak is beëindigd. De twee bedrijven presenteerden zich samen op de IMTS, waar 3D Systems de nieuwe 3D metaalprinter DMP Factory 500 op de stand van de Zwitserse machinebouwer onthulde.

Volgens 3D Systems topman Vyomesh Joshi (VJ) vullen beide bedrijven elkaar aan. “Omdat we aanvullende competenties hebben kunnen we naar de factory of the future toewerken.”

Hij gelooft in de succesvolle samenwerking omdat er duidelijke afspraken zijn gemaakt, additief en subtractief bij elkaar horen én omdat 3D Systems en GF Machining Solutions hun samenwerking willen verdiepen. “We doen gezamenlijk productontwikkeling, benutten elkaars salesnetwerk en 3D Systems kan de productiecapaciteit van GF Machining Solutions benutten.” De Amerikanen willen in de toekomst machines laten produceren door de Zwitserse machinebouwer.

De Laserflex Conflux print direct de metalen producten. Met de laser wordt een dunne verflaag belicht; de slurry waarin de metaalpoeders zitten. Niet gefilterd poeder, benadrukt Jaco Saurwalt, COO Admatec Europe. In deze dunne verflaag zitten grotere en kleinere poederdeeltjes naast elkaar. Waar dit bij traditioneel slm-processen porositeit veroorzaakt, zorgt het bij de nieuwe technologie van Admatec juist voor een verdichting van het materiaal. Porositeit in het werkstuk is er niet, omdat de kleinere poederdeeltjes de ruimte tussen de grotere deeltjes vullen. Jaco Saurwalt: “De energie van de laser gaat volledig in het metaal zitten dat je wilt verdichten.” Zo is er nauwelijks last van warping. Daarnaast is er geen los poeder; ook naderhand komt geen poederdeeltje meer los. De slurry die niet wordt belicht, vormt een droge koek die je makkelijk afbreekt. Deze kun je vermalen en opnieuw gebruiken.

Door de verdichting is de oppervlakte-afwerking beter. Het van ECN afkomstige onderzoeksteam, nu onderdeel van Admatec Europe, heeft testen gedaan met 316L dat geprint is. Hieruit blijkt dat men qua treksterkte tegen de top van de markt van 316L aanzit en de vloeigrens hoger is dan die van concurrerende 3D printers. “Wij maken het sterkste materiaal.” www.admateceurope.com

CUT AM speciale EDM

Pascal Boillat, CEO van GF Machining Solutions, wees in zijn presentatie op de kennis van de machinebouwer met nulpuntspansystemen. Die zijn in zijn ogen noodzakelijk om de productie van AM-delen verder te automatiseren, zeker voor het post processing gedeelte. GF Machining Solutions werkt momenteel aan een speciale draadvonker voor additief vervaardigde stukken. Waar een traditionele draadvonkmachine verticaal snijdt, gaat deze horizontaal snijden zodat de stukken als ze loskomen van de bouwplaat naar beneden vallen en daar worden opgevangen. Deze CUT AM EDM machine komt in het tweede kwartaal van 2019 op de markt. De eerste versie zal op Formnext in Frankfurt worden getoond. Daar staat ook de DMP Factory 500 3D metaalprinter. Deze lijkt sterk op de machines die Layerwise ontwikkelde. De nieuwe metaalprinter print namelijk in een vacuümkamer, wat de oorspronkelijk door de KU Leuven ontwikkelde metaalprinter ook doet.

print magazine oktober 2018

Een voorbeeld van 316L met Inconel gecombineerd in één print op de Laserflex Conflux.

19

Renishaw InfiniAM Spectral opent deur naar realtime bijsturen AM-proces

Procesmonitoring software

Renishaw heeft de procesmonitoring software InfiniAM Spectral voor de eigen 3D metaalprinters vrijgegeven.

Deze software maakt onderdeel uit van een compleet systeem om het printproces consistenter te maken. In de toekomst wordt het mogelijk om via dit systeem direct in te grijpen en realtime procesparameters bij te stellen.

Proces juist interpreteren

“Wil additive manufacturing echt een normale maaktechnologie worden, dan moeten gebruikers een diepgaand begrip hebben van het hele proces”, zegt Robin Weston, marketingmanager bij Renishaw Additive Manufacturing productdivisie. De nieuwe software geeft dit inzicht. De nieuwe software registreert data tijdens het proces in de RenAM 500 en de andere highend 3D metaalprinters van Renishaw. Daarvoor zijn er twee sensormodules beschikbaar.

Laserview gebruikt een lichtgevoelige diode die de intensiteit van de laserstraal meet. De tweede module, Meltview, meet de straling van het smeltbad in het infrarode en bijna-infrarode bereik. Vervolgens zoekt de software naar verschillen tussen deze twee beelden. Daartoe streamen zowel Laserview als Meltview de data naar een gewone computer waaronder de

www.renishaw.com

20

InfiniAM software draait. Tijdens het printproces wordt hier laag voor laag het onderdeel 3D gerendered. Dat gebeurt live.

De engineer kan de data van de beide sensoren vergelijken en op basis hiervan ingrijpen.

Omdat de hoeveelheid data afkomstig van een 3D printproces gigantisch is, neemt InfiniAM Spectral een belangrijk deel van de analyse voor zijn rekening. “InfiniAM Spectral maakt het gemakkelijker om de data te interpreteren en daardoor een meer gedetailleerder beeld van het AM-proces te krijgen”, legt Robin Weston verder uit. De realtime data-analyse opent volgens hem de deur naar toekomstige monitoringsystemen die realtime kunnen ingrijpen in het proces, zodra ze een probleem gedetecteerd hebben. De data kunnen bijvoorbeeld vergeleken worden met de data van een röntgenbeeld of een CT-scan van een eerder geprint en goedgekeurd werkstuk.

Dat wordt dan de standaard, waarmee alle andere prints vergeleken worden.

print magazine oktober 2018

Simufact Additive voorspelt mogelijke problemen tijdens 3D metaalprinten

Simufact Additive maakt 3D metaalprintproces robuuster

Simufact Additive heeft een nieuwe release van de simulatiesoftware Simufact Additive vrijgegeven. Hierin zitten features die de uitkomst van 3D metaalprinten nauwkeuriger voorspellen. Zo hanteert Simufact een ‘stoplicht’ systeem dat tijdens de printjobvoorbereiding met kleuren aangeeft hoe groot de kans is dat het onderdeel gaat scheuren.

Wie wil 3D metaalprinten, kan met de nieuwe release intuïtief de ideale oriëntatie van het werkstuk op de bouwplaat bepalen.

Simufact zoekt hierbij een balans tussen zowel de hoeveelheid als de plaats van het supportmateriaal, de locatie waar je een stuk wilt plaatsen en de hoogte van het ontwerp. Terwijl je op het scherm een grafische weergave van het product in de bouwkamer ziet, kun je aan de hand van een bol zien waar met kleuren wordt aangegeven of je de beste oriëntatie hebt. Door de bol met de muis te draaien, verandert de positie van het werkstuk op de bouwplaat. Met schuifbalken kunnen instellingen eenvoudig veranderd worden en wordt direct zichtbaar hoe het werkstuk dan georiënteerd is en wat dit betekent.

Vervormingen voorspellen

De nieuwe software berekent eveneens vervormingen van het product door spanningen als gevolg van de warmte. Hiervoor

print magazine oktober 2018

kan vervolgens automatisch gecompenseerd worden in 3 tot 5 iteraties. Een heel praktische feature is de automatische detectie van productieproblemen. Bijvoorbeeld een recoater die tegen het werkstuk botst omdat dit krom trekt. Ook de kans op het ontstaan van scheuren tijdens het 3D printen wordt meegenomen in de berekeningen. De derde productiefout die de software kan ontdekken, is de mate van layer offset. Dit is een verandering in de laag poeder die tot defecten van het oppervlak kan leiden.

Kwaliteitscontrole met simulatie

De vierde functie die nieuw is in deze release, is particle tracking.

Met deze functie worden veranderingen in een laag door de invloed van de warmte tijdens het printen van bovenliggende lagen, zichtbaar gemaakt. In feite zoek je hier naar mogelijke kwaliteitsproblemen die ontstaan door warmte inbreng tijdens het printen van bovenliggende lagen.

Simufact, onderdeel van MSC, heeft op RapidTech in Erfurt al een preview van de software gegeven. Sinds eind juni is de release beschikbaar. In de Benelux is InSumma de reseller van Simufact Additive. www.simufact.com

21

Kasto toont speciale machine voor scheiden AM-werkstukken en bouwplaat

Bandzaag levert kostenbesparing in AM-proces Kasto is één van de weinige machinebouwers die met nieuwe producten inspeelt op de groeiende AMmarkt. Met de speciale versie van de bandzaagmachine KASTOwin amc biedt het een oplossing voor het verwijderen van de prints van een bouwplaat.

En dat kan een forse besparing opleveren in het totale 3D metaalprintproces, naast kortere doorlooptijd.

Officieel is de nieuwe KASTOwin amc vorig jaar al aangekondigd. En bij de opening van het EOS Innovation Center in Düsseldorf begin 2018, konden bezoekers de machine al in werking zien. Voor veel klanten zal echter Kasto Future Days het moment zijn geweest waarop ze voor het eerst

met de nieuwe machine in aanraking zijn gekomen. Het gaat hier om een speciale uitvoering van de bandzaagmachine, die zo gebouwd is dat metalen 3D geprinte werkstukken snel en relatief eenvoudig van de bouwplaat kunnen worden afgehaald.

Beschadiging voorkomen

“Je praat hier over hoogwaardige producten, zoals prothesen, die van de bouwplaat af moeten voor de verdere nabewerking.

Draadvonken duurt erg lang. Met gewoon afzagen loop je risico op beschadiging als het stuk loskomt”, zo schetst Wil Verrijt van Van Hoorn Machining de situatie in menig 3D metaalprintbedrijf. Van Hoorn Machining vertegenwoordigt

De zaagmachine kan zowel frontaal als van bovenaf beladen worden.

22

print magazine oktober 2018

Kasto is met een speciale uitvoering van de bandzaagmachine, de KASTOwin amc, in de markt voor 3D metaalprinten gestapt.

al vele jaren de Duitse fabrikant van industriële zaagmachines voor de metaalindustrie, Kasto. Dat is, getriggerd door de groeiverwachtingen van 3D metaalprinten, in deze markt gestapt met een speciale machine voor het verwijderen van de printstukken van de bouwplaat. In principe is het een gewone bandzaagmachine, die op enkele cruciale punten is aangepast aan de specifieke eisen van het AM-proces. Allereerst wordt de bouwplaat in de machine 180 graden gekanteld, zodat deze op z’n kop in de machine hangt. Het zaagblad zelf is eveneens gekanteld, zodat het in een horizontaal vlak loopt. In de zaagmachine is een speciale opvangbak geplaatst, gevuld met rubber. “De werkstukken vallen zodra ze loskomen van de plaat op het rubber, waardoor ze niet beschadigd worden”, aldus Verrijt. De machine kan zowel via de zijkant beladen worden als van bovenaf. Afgezaagde producten kunnen aan de voorzijde worden weg genomen. Het vierde punt waarop Kasto de machine heeft aangepast, is de afzuiging. Standaard zit er een krachtige afzuigunit in, om te voorkomen dat eventueel restpoeders zich door de machine of zelfs op de werkstukken gaan verspreiden. Veiligheid en gezondheid spelen een belangrijke rol. De machine is volledig omkast en is voorbereid op de aansluiting van een afzuiginstallatie (optioneel).

Kosten- en doorlooptijdreductie

De vraag lijkt gerechtvaardigd of een investering in een dergelijke machine loont voor bedrijven die slechts één of twee metaalprinters hebben. Immers: 3D metaalprinten duurt lang; het afzagen vergt slechts enkele minuten. De zaagmachines zullen dus vaak stilstaan. Wil Verrijt: “Je verdient de investering niet binnen een jaar terug. Afhankelijk van de te zagen producten en kwaliteit, reduceer je de kosten van € 200 tot € 300 naar een paar euro per zaagsnede. Over meerdere jaren gaat dat wel tellen.” Daarnaast speelt doorlooptijd een rol. Bedrijven

print magazine oktober 2018

Kostenbesparing tot € 300 per zaagsnede die niet zelf over een draadvonkmachine beschikken, zullen dit uitbesteden. Dat kost extra tijd. Is deze technologie wel in eigen huis beschikbaar, dan blijft draadvonken een langzaam proces. “Daarnaast denken wij dat het gezondheidsaspect een rol meespeelt. In deze zaag zit een goede afzuigunit om te voorkomen dat medewerkers eventueel nog met metaalpoeders in contact komen.”

EOS pilotklant

EOS is op dit moment een van de eerste bedrijven die de KASTOwin amc test. In het innovatiecentrum in Düsseldorf staat een van de eerste machines. Een van de vragen die samen met de machinebouwer wordt onderzocht betreft het formaat. Op dit moment kunnen bouwplaten van maximaal 400 bij 400 mm (optioneel 400 x 500 mm) en werkstukken tot 400 mm hoog worden gezaagd. “Er liggen al aanvragen of we tot een hoogte van 800 mm en meer kunnen gaan”, aldus Wil Verrijt. Daarnaast wordt samen met onder andere AMF gekeken of het gebruik van een nulpuntspansysteem in de bouwplaat een optie is. Het opspangereedschap in de machine is hier al op voorbereid.

De machine wordt geleverd met de SmartControl besturing, waarmee aan de hand van enkele parameters het zaagproces geprogrammeerd wordt, dat vervolgens automatisch afloopt. www.vanhoornmachining.com

23

Vanuit de GAMMA in Goes biedt 3Dlink 3D printservices aan, maar:

Consument omarmt 3D printen nog niet echt

De greepjes, geprint in Oceanz grey polymeer, zijn voorzien van een insert voor de bevestiging.

Consumenten en 3D printen. Eigenlijk is het na de hype van enkele jaren geleden nooit meer iets geworden tussen deze twee. Toch staat bij de nieuwe GAMMA-vestiging in Goes midden in de doe-het-zelf zaak een 3D printer. En 3Dlink houdt in de winkel kantoor om klanten te ondersteunen met 3D tekenwerk. Hebben in Zeeland de consumenten dan wel hun weg gevonden naar de 3D printer?

24

print magazine oktober 2018

De nieuwe GAMMA in Goes behoort toe aan de ondernemersfamilie Esselink, die al sinds 1913 actief is in de handel in bouwmaterialen. Samen met zijn broer bestiert Teus-Jan van Dieren, vierde generatie, zes GAMMA-vestigingen en een bouwmaterialen groothandel. Zo’n zes jaar geleden begon het te kriebelen. “Wat doen we in de toekomst? Ik zag toen al dat de detailhandel de beste tijd heeft gehad.

3D printen misschien?”, zegt Teus-Jan van Dieren. Bewust heeft hij niet fors geïnvesteerd in de hardware. “Ik wist dat het jaren gaat duren voordat de consument gaat printen.” Als die al ooit de stap zet. Want in de DHZ-zaken ziet hij dat de verfafdeling eigenlijk de kurk is waarop de zaken drijven. Zo technisch is de doorsnee consument niet meer. En de ZZP-er dan die bij de bouwmarkt zijn materialen en gereedschappen koopt? Afgezien van het feit dat de zes DHZ-zaken van Esselink weinig ZZP-ers trekken, ziet Teus-Jan van Dieren deze groep niet zo snel naar een 3D geprint product grijpen. “We kennen de bouw genoeg om te durven zeggen dat het daar zeker nog tien jaar duurt. Ze denken daar nog lang niet aan 3D printen.”

3D printen komt in beeld als de consument voor de keus staat: 80 euro betalen voor een 3D geprint onderdeel of een nieuwe keuken Kapotte onderdelen vervangen

Teus-Jan heeft wel doorgezet. In de winkel staat een dddrop 3D printer. Consumenten worden erop gewezen dat ze iets kunnen laten repareren door het te 3D printen. Ze komen tot nog toe vooral met zaken die niet meer verkrijgbaar zijn, merkt Dennis Sturm, 3D printspecialist van 3Dlink, op. Een onderdeel van een raam van een camper bijvoorbeeld. Of een onderdeel van een douchecabine of keuken. “Het oorspronkelijke onderdeel van de douchecabine was bros en verkleurd. Het nieuwe is met SLS geprint en voldoet nog steeds.” Dennis tekent in zo’n geval het product. Het 3D printen wordt als het met FDM-technologie kan in de winkel gedaan. En anders besteedt hij het uit. Hoewel hij vindt dat de hype rond 3D printen nodig is om mensen op een idee te brengen, merkt hij wel dat hierdoor vaak een verkeerd beeld ontstaat. “De consument denkt dat alles kan.” En feitelijk kan er ook veel, maar je moet altijd naar de zin van iets en naar de prijs kijken.

“Eenvoudige producten, zoals een scharnier, koop je nieuw zo goedkoop, daar kun je hier niks mee”, zegt Teus-Jan van Dieren. 3D printen komt pas in beeld als een onderdeel niet meer verkrijgbaar is en als de consument voor de keus staat 80 euro aan een 3D geprint onderdeel uit te geven of een nieuwe keuken te laten installeren.

Met FDM-technologie heeft 3Dlink een serie medailledoosjes geprint voor de KNSB.

zelf uit. Bij Oceanz bijvoorbeeld als het om SLS-prints gaat; bij ZzigZzag als het beter op een HP 3D printer kan worden gemaakt. Teus-Jan denkt nog steeds dat deze manier van werken beter is dan zelf investeren in veel printtechnologie.

Als je service wilt bieden, moet je veel in huis hebben. Daar moet je het nodige werk voor hebben en dan blijft het de vraag of je met de huidige ontwikkelingen, alhoewel hij die minder snel vindt gaan dan verwacht, ook over enkele jaren nog de juiste 3D printers in huis hebt. “We willen wel alvast een basis hebben voor de toekomst. Daarom ondersteunen we klanten bij het tekenen en besteden we de rest uit.”

Tekenwerk als kern van de dienstverlening

3Dlink moet het daarom vooral hebben van de zakelijke klanten. Dennis Sturm neemt voor hen het tekenwerk op zich, de kern van de dienstverlening. Daarna zoekt hij de best passende 3D printtechnologie en besteedt het printen

print magazine oktober 2018

Een typisch voorbeeld van prototyping voor de machinebouw: dit op een HP-machine geprint onderdeel komt uiteindelijk in een RVS-variant in een machine.

25

Reinvent how you manufacture with RenAM 500Q 1 × laser

2 × lasers

4 × lasers

RenAM 500Q is Renishaw’s new quad laser AM system. It features four high-powered 500 W lasers, each able to access the whole powder bed surface simultaneously. RenAM 500Q achieves significantly higher build rates without compromising quality, vastly improving productivity and lowering cost per part.

• Full field of view for all lasers for optimum production efficiency • Enhanced gas flow to provide consistent high quality processing • Faster turn-around between builds with improved automated powder and waste handling systems

For more information visit www.renishaw.com/renam500q

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

H-5800-4277-A_0.4_EN_A5 Advert_draft.indd 1

14/06/2018 08:46:30

Op zoek naar een betaalbare professionele 3d printer ?

Vanaf Vanaf € 1.490 1490

POLIJSTEN ONTBRAMEN REINIGEN

De Cubicon printers koppelen een hoge kwaliteit, unieke features en een groot bedieningsgemak aan een scherpe prijsstelling AMR Europe is uw partner voor betaalbare professionele 3D printing systemen in zowel kunststof als in metaal

AMR Europe B.V. | Brinkerweg 5 | 8166 GD Emst | The Netherlands T +31 (0)578-662777 | F +31 (0)578-662666| E info@amreurope.com

26

Surface Den Bosch +31 297 274 061 +31Campus 297 274 061 | WWW.TOPFINISH.EU stand nr. 3C37 13,14-15 nov. topfinish.eu

WWW.TOPFINISH.EU

print magazine oktober 2018

In de nieuwe vestiging zijn alle greepjes van de keukenkastjes 3D geprint. Elk greepje is anders.

Als Nederland circulair wordt, ontstaan er kansen voor 3D printen Eerder aan tafel bij klanten

Dennis Sturm merkt dat hij een stap verder zou kunnen komen als hij eerder en vaker met de bedrijven aan tafel zou gaan zitten. “Veel bedrijven doen gewoon wat ze al jaren doen, terwijl je juist nu creativiteit nodig hebt.” Zoals een klant die voor de ontwikkeling van een nieuwe machine 3Dlink een prototype heeft laten ontwerpen en 3D printen. Of een bakker die de spuitmonden voor een van zijn machines tegenwoordig laat 3D printen als hij voor een andere vulling van het gebak een kleinere opening nodig heeft. “Bij de machinebouwer zou dit duizenden euro’s kosten.” Of de greepjes van de keukenkastjes in de nieuwe GAMMA-winkel. Daarmee laat de ondernemer zien dat interieurbouwers hun projecten kunnen personaliseren met 3D printen.

De consument gaat wel komen

Ondertussen probeert de ondernemer toch de consument te betrekken. 3Dlink heeft het initiatief genomen voor Yes3D, een samenwerking met Ontwerpduo, waar de klant in een

webwinkel tot op zekere hoogte zijn eigen designverlichting samenstelt, die daarna deels 3D geprint wordt. Teus-Jan: “We hebben het aantal lampvormen teruggebracht tot negen basisvormen, omdat de consument knettergek wordt als hij uit 10.000 vormen moet kiezen.” Echt storm loopt het nog niet.

Voor de langere termijn ziet Teus-Jan van Dieren wel kansen om met 3D printtechnologie consumenten aan te spreken. Hij merkt dat de groep mensen die de wegwerpmaatschappij de rug toe keert, groeit. “Mensen willen hun oudere apparaten niet weggooien als er een onderdeeltje stuk is. Simpele onderdelen, maar zonder werkt het niet.” De ondernemer denkt dat die groep wel eens groter kan worden in de verre toekomst. Zeker als de overheid gaat afdwingen dat geen grondstoffen meer verspild mogen worden. Nederland heeft zichzelf tot doel gesteld in 2050 circulair te zijn. “Als het duurzaamheidsakkoord ooit voorschrijft dat we alles moeten hergebruiken, dan is de kans groter dat je hier iets mee gaat doen”, denkt Teus-Jan. “Dat kun je als leverancier dit als service gaan aanbieden.” Fabrikanten zouden dan 3D files beschikbaar kunnen stellen. En misschien gaan de bouwmarkten dan wel massaal over op 3D scanners om de kapotte producten te scannen en dan centraal te printen.

“Waarom niet?” www.3dlink.nl

Teus-Jan van Dieren en Dennis Sturm bij de 3D printer die ze bewust midden in de GAMMA DHZ-zaak hebben geplaatst.

print magazine oktober 2018

27

Rapid.Tech 2018: AM geen belofte meer

28

print magazine oktober 2018

Rapid.Tech blijft de beurs voor de AM-engineers, voor de mensen die dagelijks met de ontwikkeling of de toepassing van 3D printen bezig zijn. Zo verwoordde een van de

exposanten het dit jaar in Erfurt. De combinatie van een compacte beurs, die dit jaar een kleine 5.000 bezoekers trok, en de meer dan 100 presentaties in de vele fora, maken Rapid.Tech tot een bijzonder evenement in deze sector. Duidelijk is wel dat AM geen belofte meer is. print magazine oktober 2018

29

BMW toonde op Rapid.Tech de BMW i8 Roadster waarin 3D geprinte steunen voor de cabriokap zijn verwerkt.

BMW wil auto 4D printen

De keynote lezingen waren gevarieerd. Dominik Rietzel van het Additive Manufacturing Center van BMW Group gaf met zijn presentatie AM on the Road de aftrap. Al 15 jaar produceert BMW tooling en andere hulpmiddelen voor de productie met 3D printen; gebruikt het voor de productie

van reserveonderdelen van oldtimers en sinds kort ook voor de serieproductie. Voor de i8 Roadster worden twee steunen voor de cabriokap geprint (zie voor een artikel de vorige editie). De toekomst van 3D printen voor BMW? Next 100, een conceptauto die in de toekomst in ĂŠĂŠn keer in een multimateriaalmix uit de 4D printer moet komen.

Een nieuwe variant is de hybridemachine van Metrom, waarbij de freeskop gewisseld kan worden voor de laskop van Gefertec.

Deze Duitse machinebouwer heeft een 3D metaalprinter ontwikkeld die lasdraad smelt en zo onderdelen snel opbouwt, met een hoge dichtheid. Gefertec baseert de machine op een standaard 3- of 5-assig bewerkingscentrum en gebruikt Sinumerik besturing van Siemens. Metrom integreert de complete unit in de freesmachine, waarbij de lasunit de eigen besturing houdt. Via een M-signaal wordt met de besturing van de Metrom machine gecommuniceerd. In principe zijn de meeste lasdraden geschikt voor deze technologie. Na het oplassen kan direct worden nabewerkt om de oppervlaktenauwkeurigheid te herstellen.

30

print magazine oktober 2018

Klein en groot bij 3D Systems 3D Systems liet op Rapid.Tech de nieuwe 3D metaalprinter DMP Flex 100 zien. Deze komt er ook in een speciale dentale uitvoering. Daarnaast stond op de stand een werkstuk, geprint met de nieuwe, grote 3D metaalprinter Factory 500 Solutions, de machine met drie lasers aan boord.

Olie en gas

Scott Crump, oprichter en voorzitter van de Raad van Commissarissen van Stratasys, ging onder andere in op de relatie tussen 3D printen en Industrie 4.0. Hij ziet hierin een van de belangrijke thema’s voor de komende tijd. De keynotespreker op dag drie was Christoph Wangenheim, manager AM bij GE Baker Hughes. Dit is een toeleverancier aan de olie- en gasindustrie, die bezig is additive manufacturing te implementeren. In 2012 werd al de eerste boorkop 3D geprint. Een van de redenen waarom de toeleverancier gelooft in additive manufacturing, is dat men met distributed manufacturingmodellen kan werken. GE Baker Hughes is bezig AM-productiecentra op strategische locaties in de wereld op te zetten. “Een dag stilstand op het platform kost 1 miljoen dollar. Je wilt dus zo snel mogelijk de productie herstellen.

Wij denken met AM de supply chain aanzienlijk in te kunnen korten,” aldus Wangenheim.

De volgende editie van Rapid.Tech vindt van 25 - 27 juni 2019 plaats in Erfurt. www.rapidtech.de

De DMP Flex 100 en de DMP Dental 100 zijn twee actuele voorbeelden hoe 3D Systems bezig is de printernamen te stroomlijnen. Beide versies hebben een bouwplatform van 10 bij 10 cm en een sterkere laserbron dan de vorige kleine metaalprinter. Het laservermogen in de nieuwe versie bedraagt nu 100 W. De compacte 3D metaalprinter is zodanig ontworpen dat je snel van materiaal kunt wisselen. Momenteel zijn cobaltchroom en een rvs-poeder beschikbaar. Andere materialen zijn in ontwikkeling. De dentale versie van deze kleine 3D metaalprinter beschikt over een andere recoater. Er wordt een roller gebruikt die het poeder lichtjes aandrukt, waardoor de oppervlaktekwaliteit verbetert.

Factory 500 Solutions

Op de Duitse 3D printbeurs liet 3D Systems eveneens een groot werkstuk zien, geprint op de DMP Factory 500. Dit wordt de productiemachine, die veelal aangepast zal worden aan de klantspecifieke eisen. 3D Systems heeft de machine zo ontworpen dat de unit met daarin poeder en product in één keer gewisseld worden. Deze Removable Print Module (RPM) verkort de wisseltijd tot het absolute minimum. De Factory 500 Solutions heeft een bouwvolume van een kubus van 500 mm. Bijzonder is dat elke laser het hele bouwplatform kan bestrijken. 3D Systems is namelijk geen voorstander van het ‘stitchen’ van delen op het overgangsgebied van twee lasers. Daarom kiest de software bij meerdere werkstukken in één printjob ervoor om drie lasers drie onderdelen tegelijk te laten printen. Maar bij grotere producten kiest de software automatisch voor één laser. www.3dsystems.com

Christoph Wangenheim, manager AM bij olie- en gas concern GE Baker Hughes: distributed manufacturing modellen aantrekkelijk voor deze sector.

print magazine oktober 2018

31

Parts on Demand wil jaarlijks 2,5 miljoen onderdelen 3D printen

Parts on Demand 3D print nu op drie EOS P396 machines. Daarop haalt het bedrijf een zeer hoge vullingsgraad van soms wel 50%.

Eind dit jaar neemt Parts on Demand zijn intrek in de nieuwe locatie in een hal van het voormalige Werkspoor. Neil van Es, oprichter en CEO, wil van daaruit binnen enkele jaren de productie opvoeren naar 2,5 miljoen onderdelen per jaar. Momenteel verstuurt het 3D printbedrijf wekelijks zo’n 5.000 tot 9.000 onderdelen naar klanten.

Serieproductie, 3D geprint, met vijf medewerkers en drie machines.

Neil van Es en zijn medewerkers kunnen niet wachten totdat ze hun huidige locatie in Tiel, midden in de Betuwe, verruilen voor het hal van het vroegere Utrechtse Werkspoor. Waar ooit de treinstellen rijdend werden gehouden, gaat Parts on Demand straks de 3D printcapaciteit fors opvoeren. In de huidige plannen is er capaciteit voor zo’n 18 3D printers. “We gebruiken nu drie P 396 machines van EOS; in Utrecht hebben we een straat

32

voorzien waar ruimte is voor 18 van deze printers”, zegt Neil, die drie jaar geleden het bedrijf startte. “We ontwikkelen ons steeds meer richting contract manufacturer.”

Focus op serieproductie

Waar andere 3D printbedrijven zich vooral bezighouden met prototypes printen, heeft Neil al kort na de start besloten zich

print magazine oktober 2018

Nederlands 3D printbedrijf richt zich helemaal op serieproductie met SLS-printers toe te leggen op serieproductie. Die markt bestaat, merkt hij.

Minder in Nederland, des te meer in Duitsland waar het levert aan klanten uit de automatisering, machinebouw maar ook automobielindustrie. De onderdelen variëren van klemmen, adapters, elektronicabehuizingen tot veel componenten voor automatiseringsbedrijven en hulpmiddelen voor assemblageprocessen. “Toen de productie van de BMW X1 werd opgestart, hebben wij producten geprint voor de aanloopserie.

Nu printen we veel assemblagegereedschappen”, schetst Neil een van de activiteiten. Voor Packland, fabrikant van verpakkingsmachines, 3D print Parts on Demand het manifold voor in vacuümkoppen. Deze worden gebruikt om kitkokers van de transportband op te pakken en in dozen te plaatsen. “Elke gram gewichtsbesparing vertaalt zich naar extra capaciteit. Zo’n geprint manifold scheelt vaak een robot in een verpakkingslijn.”

Parts on Demand ziet ook een groeiend aantal orders voor onderdelen die traditioneel uit aluminium verspaand worden.

“Nog voordat de verspaner de offerte stuurt, leveren wij al de onderdelen. En voor veel toepassingen zijn 3D geprinte nylon onderdelen sterk genoeg.”

Zeer hoge vullingsgraad

Neil en zijn team onderscheiden zich in twee opzichten van andere 3D printservicebureaus. Allereerst willen ze met hun designkennis voor klanten waarde toevoegen. Zo hebben ze het ontwerp van de vacuümkop geoptimaliseerd om zowel het gewicht te minimaliseren als het onderdeel goed te kunnen printen. Het design is geparametriseerd, zodat de klant met een configurator de kop samenstelt zoals nodig is voor de specifieke toepassing. Neil van Es: “Wij hoeven niet meer te engineeren, dat scheelt een dag werk.” Dat is wat Neil het liefst doet: klanten aan de hand nemen om hen te leren hoe ze de kansen van 3D printen maximaal kunnen benutten. “Samen bouw je de meerwaarde op.” Het tweede punt waarmee het bedrijf zich onderscheidt, is de vullingsgraad van de bouwkamers van de 3D printers. De dichtheid van hun printjobs ligt veel hoger dan het gemiddelde in de markt. Schommelt dit rond de 8 tot 10 procent, afhankelijk van de producten haalt Parts on Demand een dichtheid van 20 tot 50 procent. Deels komt dit door het algoritme dat ze gebruiken, deels door de manier waarop ze zelf aan de knoppen draaien.

De hoge dichtheid is van belang om concurrerend te zijn. Alleen hierdoor kan Parts on Demand met slechts drie machines zo’n 5.000 tot 9.000 onderdelen per week produceren.

Postprocessing automatiseren

Om zoveel onderdelen te kunnen maken, heeft het bedrijf nog iets anders moeten doen: postprocessing zoveel als mogelijk automatiseren. Bijvoorbeeld het stralen van de onderdelen.

Dit is van belang om consistente kwaliteit te kunnen leveren.

“Het eerste product moet gelijk zijn aan product nummer 100.000. Dat kan alleen als je nabewerkingen zoals stralen automatiseert, omdat je dan telkens op dezelfde wijze en dezelfde tijd straalt. Wij weten welke kwaliteit eruit komt.”

Dat geldt eveneens voor het verwijderen van het poeder. Ook dit gebeurt vergaand geautomatiseerd. Al in de designfase houdt men daar rekening mee. Neil van Es: “Alleen voor het

print magazine oktober 2018

Neil van Es is drie jaar geleden met Parts on Demand begonnen en verhuist eind dit jaar naar het voormalige Werkspoor in Utrecht. Daar wil hij fors gaan groeien.

uitnemen van de bak met producten uit de machine en het grofweg uitkloppen van het poeder zetten we nog mensen in.

De andere bewerkingen gebeuren machinaal.” Ondertussen heeft het team de blauwdrukken klaar om in Utrecht nog een stap verder te gaan. “We willen robots het transport laten doen. En ook het uitnemen van de producten willen we met robots en visionsystemen automatiseren.” Met dergelijke, zelf ontwikkelde en vaak gebouwde oplossingen, optimaliseert hij het proces steeds verder.

Snel, flexibel en lokaal

Snel, flexibel en lokaal produceren: daarin schuilt de kracht

Alleen SLS-technologie Parts on Demand zet alleen SLS-technologie in, met drie P396 printers van EOS. Deze worden zelf onderhouden door het team en zijn op tal van punten verbeterd, om echt serieproductie te kunnen draaien. Als materiaal verwerkt men voornamelijk PA12 en af en toe PA11. PA12 is een stabiel materiaal voor de SLSprinters, maar Neil van Es zegt met PA11 dezelfde stabiliteit te halen. De eigenschappen zijn uiteindelijk zelfs beter. En PA11 wordt van hernieuwbare grondstoffen gemaakt. Veel engineers houden echter vast aan PA12. Qua nieuwe materialen ziet hij kansen om met het carbon gevuld poeder van EOS nog dichter bij de eigenschappen van aluminium te komen. Het materiaal is echter duur en het zou een forse investering in de huidige 3D printers vergen. Dat remt volgens hem een verbreding van de markt af. “Omdat we hard groeien, investeer ik het geld liever in extra capaciteit voor de materialen waar we dat te kort komen.”

33

De manifold die voor machinebouwer Packland is ontwikkeld.

van additive manufacturing. Neil van Es is overtuigd dat hierdoor productie uit lage lonen landen terug gaat komen naar West-Europa. Duitsland loopt daarmee voorop, Nederland achterop. “Als ik een presentatie geef op een engineeringafdeling, heeft iedereen wel van 3D printen gehoord; de groep die het heeft gebruikt is al kleiner. Maar bijna niemand zet het in als productietechnologie voor series.” Dat verbaast hem, want lasersinteren van PA12 concurreert voor veel toepassingen met conventionele productietechnieken zoals CNC-verspanen en spuitgieten. Dat laatste zeker als de series klein zijn, doordat dan het voordeel van de matrijsloze productie zwaarder weegt. Zeker als door functie-integratie 3D printen ook nog eens een deel van de assemblage wegneemt, is de printtechnologie volgens hem heel goed inzetbaar voor serieproductie. “Want waarom kiest men vaak aluminium voor machine-onderdelen? Omdat het makkelijk verspaant, niet vanwege de sterkte.” Het probleem is echter dat de meeste engineers al jarenlang met bepaalde productietechnieken werken en daarmee bekend zijn.

Onnauwkeurig?

Hebben ze echter geen punt als ze opmerken dat de nauwkeurigheid van 3D printen onvoldoende is? Neil van Es vindt van niet. Met slim ontwerpen kun je dat voor een deel opheffen. “Pas het ontwerp aan op de tolerantie die je moet opvangen.” Zelfs beugels en klemmen 3D print hij tegen nagenoeg dezelfde kosten als traditioneel gemaakte producten. Dan telt hij de voordelen van snelle levering, het voorkomen van voorraden en eventuele functie-integratie en gewichtsbesparing nog niet mee. En de belangrijkste reden voor Nederlandse machinebouwers om te gaan 3D printen zou moeten zijn dat ze daarmee veel sneller kunnen reageren op aanpassingen van hun producten. “Als je snel productoptimalisatie wilt doorvoeren, kun je niet wachten.

Daarom gaat 3D printen de productietechniek bij uitstek worden voor alles wat een beetje hogere waarde heeft, snel ontwikkeld wordt en complexer wordt.” www.partsondemand.eu

Zo gaat de nieuwe locatie in Werkspoor in Utrecht er uitzien.

34

print magazine oktober 2018

Poederkwaliteit cruciaal voor 3D MicroPrint

Hebben fabrikanten van 3D metaalprinters moeite met machines voor grote werkstukken te bouwen, de schaal verkleinen voor het printen van microcomponenten is evenmin eenvoudig. 3D MicroPrint is daarin geslaagd door de poederbedtechnologie op een aantal punten aan te passen. Cruciaal punt blijft de kwaliteit van de speciale metaalpoeders.

De aanpassing begint bij de recoater, zegt Falko Böttcher, bij 3D MicroPrint verantwoordelijk voor procesontwikkeling. Om kleine, gedetailleerde metalen componenten te printen, werkt het Duitse bedrijf met poeders die fijner zijn dan doorgaans in de sector. Gemiddeld print men met poeders van 4 tot 6 µm doorsnede (15 tot 40 µm is al normaal voor de standaard poederbedmachines). Daarom kan men niet met een standaard rakel werken. Falko Böttcher: “In de coatermodule hebben we een veer die de rakel constant onder spanning houdt. Daardoor drukken we het poeder iets aan.” Dat zorgt voor een betere oppervlakteruwheid, vergeleken met de standaard AM-machines. Uit veiligheidsoverwegingen voor de operator werkt de machine altijd met een gesloten systeem onder beschermgas. Het vochtigheids- en zuurstofgehalte in de bouwkamer zit onder de 1 PPM. Ook de opslag van het poeder gebeurt onder argon, omdat de poederdeeltjes zo fijn zijn dat elk contact ermee vermeden moet worden.

print magazine oktober 2018

Drie poeders beschikbaar

Het poeder is een wezenlijke factor als men microcomponenten gaat 3D printen. “Dat is meteen het lastige aan ons proces”, zegt Böttcher. “De kwaliteit van de poeders die momenteel worden gemaakt, is onvoldoende consistent. Daar loopt de hele sector tegenaan, wij echter vooral.” Op dit moment zijn drie poeders verkrijgbaar: 440C.1.4404_316L en 17-4PH. Dat neemt niet weg dat het bedrijf, gestart als een joint venture van 3D Micromac en EOS, al een aantal machines heeft verkocht. De meeste daarvan staan in China. Om bedrijven de drempel naar het 3D printen van microcomponenten te verlagen, biedt het bedrijf het 3D printen ook als dienstverlening aan. Bedrijven die een toepassing hebben maar nog niet direct zelf willen investeren in de technologie, kunnen de onderdelen in Chemnitz laten produceren. Toepassingen zijn onder andere microwarmtewisselaars, chirurgische instrumenten en onderdelen voor de hightech machinebouw.

3D MicroPrint wordt in de Benelux vertegenwoordigd door Encoma www.encoma.nl 3D MicroPrint is dit jaar aanwezig op de Precisiebeurs in Veldhoven (november). www.3dmicroprint.com

35

Duitse DED-technologie volop in ontwikkeling, poederkwaliteit cruciale factor

Laser Metal Deposition biedt veel kansen Ook het AKL 2018 besteedde dit voorjaar uitgebreid aandacht aan wat de Duitsers nog steeds Laser Metal Deposition (LMD) noemen, in feite hetzelfde als de Amerikanen doen met DED. De verschillende sprekers zien nog volop kansen om het proces te verbeteren om uiteindelijk een betere en vooral beter voorspelbare kwaliteit te waarborgen.

Een van de redenen waarom de Akense onderzoekers in deze 3D printtechnologie geloven, is dat je er grote onderdelen mee kunt maken én LMD zich leent voor hybride producten. Dit laatste

wordt bijvoorbeeld met Ford onderzocht. Op een fijngietdeel wordt met 3D lasercladden een extra versteviging aangebracht.

Daarmee kan de autofabrikant een standaard onderdeel aanpassen aan bijvoorbeeld een krachtigere uitvoering van een auto, zonder dat voor de geringe aantallen van dat model een nieuw gietmodel moet worden ontwikkeld. Ook Mercedes Benz experimenteert met deze technologie, met name in de toolingafdeling in Sindelfingen. Kortere ontwikkeltijden, makkelijker personaliseren en op termijn de gereedschappen lichter maken doordat je met bionische vormen of latticestructuren gaat werken, zo schetste Tobias Todzy van Mercedes Benz de voordelen. Ook vanuit een andere invalshoek biedt deze technologie in zijn ogen voordelen. “Wil additive manufacturing doorbreken, dan moeten de materiaalkosten naar 10 procent van de huidige prijzen, de opbouwsnelheid een factor 6 omhoog en het bouwvolume zeker 7,5 keer zo groot worden”, aldus Todzy. Het bouwvolume is voor de LMD-technologie geen probleem. De materiaalkosten zitten ook onder die van de poederbedtechnologie. En de printsnelheid ligt ook hoger. “Met LMD zitten we eigenlijk al dichtbij de doelen.”

Kwaliteitsborging

Er is nu een procesbewakingssysteem ontwikkeld dat de kwaliteit van het LMD-proces moet verhogen.

Het grote probleem is echter de kwaliteitsborging. De technologie is gevoelig voor porositeit in het product. De kwaliteit van de poeders blijkt hier een rol in te spelen, toont onderzoek bij het Fraunhofer ILT aan. Bovendien is er nog een alternatief: oplassen met draad. Dat blijkt het risico op porositeit te verkleinen. Een ander probleem doet zich voor als je de LMD-

Met poeder of met draad?

In principe kent de LMD-technologie twee alternatieven voor het uitgangsmateriaal: ofwel wordt poeder toegevoerd of gebruikt man lasdraad die door de laser wordt gesmolten. In een onderzoek heeft het Fraunhofer ILT beide alternatieven met elkaar vergeleken. Een van de voordelen van draad is volgens Andreas Gasser van het Fraunhofer ILT dat de kwaliteit constanter is. “Poeders verschillen in kwaliteit, wat je aan de buitenkant echter niet kunt zien.” Het gaat dan met name om de morfologie. Een slechte verdeling van de verschillende poeders (de distributie van de grotere en kleinere deeltjes) leidt tot porositeit in het werkstuk. Daarom levert het 3D printen met poeders van twee batches regelmatig vaak

36

niet dezelfde kwaliteit in het werkstuk op. De onderzoeker pleit daarom voor normen waaraan de poederfabrikanten moeten voldoen. Een ander voordeel van draad is dat het materiaal bijna volledig wordt benut voor het opbouwen van het werkstuk. Bij poeder is er altijd een zekere mate van overspray. De efficiency schommelt tussen de 70 en 95%.

Meer poedervarianten

Als het om het aantal legeringen gaat, is poeder duidelijk in het voordeel. Bijna alle toevoegmaterialen zijn in poeders beschikbaar. Wel doe je er goed aan te letten op het productieproces van poeders: gas- of plasma atomisatie?

print magazine oktober 2018

Het Fraunhofer ILT kan nu ook bij LMD met draad het materiaal co-axiaal inbrengen.

kop op een robotarm monteert. Het bereik is dan groter, de machine goedkoper, maar de onnauwkeurigheid neemt toe.

Volgens de onderzoekers kun je dit deels voorkomen door met een Leica Absolute tracker de positie realtime bij te sturen.

De echte stap vooruit moet LMD gaan maken met een nieuw procesmonitoringsysteem. Sensoren meten voortdurend een aantal kritische waarden in het proces en deze data worden teruggekoppeld naar de database achter het CAM-systeem.

Ook de exacte hoeveelheid poeder die toegevoerd wordt, meet men, net als de hoeveelheid beschermgas en nog enkele andere factoren. De juiste hoeveelheid poeder is van belang omdat dit invloed heeft op de oxidatie van de opgelaste laag en dus op de maatnauwkeurigheid en de oppervlaktekwaliteit. Toch is dat allemaal nog niet genoeg, omdat ook de positie van de nozzle ten opzichte van het werkstuk van invloed is. Daarom is een camera aan het systeem toegevoegd. Nu kan men aan de nozzle de reflectie meten en aan de hand van duizenden beelden inzicht krijgen in de verdeling van de poederdeeltjes. Op die manier brengt men in 3D de verdeling van het poeder in beeld en

ontstaan er kengetallen. Daarmee wordt LMD reproduceerbaar.

In de testen zijn de onderzoekers tot een maatafwijking van maximaal 10 Âľm gekomen.

Het blijkt dat dit van invloed is op de kwaliteit. Het procesvenster van LMD met poeders is eveneens breder: het is minder gevoelig voor afwijkingen, waar de juiste parameterinstellingen bij het oplassen met draad belangrijker zijn. Ook kunnen er met poeder fijnere details worden geprint, alhoewel de onderzoekers denken dat de grenzen van 3D metaalprinten met draad nog niet echt verkend zijn.

is door de Akense onderzoekers zo goed als weggewerkt.

Met poeder kon je namelijk in elke richting opbouwen. Met lasdraad was dat niet mogelijk, omdat deze meestal lateraal wordt toegevoerd. Het Fraunhofer ILT heeft samen met Precitec een kop waarbij de draad co-axiaal in de laserstraal wordt gebracht. Daartoe wordt de laserstraal eerst gesplitst, dan wordt de draad ingebracht en dan wordt de laserstraal weer gebundeld. Ook is er een inmiddels een laskop die zowel poeder als draad aankan. Precitec bezit het patent. Deze oplossing is nog niet industrierijp.

Co-axiaal

Een ander voordeel van het werken met poeders is dat men meerdere poeders kan mixen en zo een eigen legering kan bouwen. Een voordeel dat poeders tot voor kort hadden,

print magazine oktober 2018

www.lasercongress.org

Tijdens Laser Live, onderdeel van het lasercongres, werd het 3D metaalprinten met de nieuwe co-axiaal toevoer van de draad gedemonstreerd.

37

Fraunhofer IGCV 3D print gereedschapstaal en koperchroomlegering in één werkstuk

Multimaterialen componenten met poederbedmachine Dat metalen componenten 3D geprint kunnen worden, opent nieuwe mogelijkheden.

Functie-integratie bijvoorbeeld. Maar hoeveel onderdelen bestaan niet uit meerdere metalen? Zeker als je lichtere constructies wilt produceren, is dat essentieel. Het Fraunhofer IGCV in Augsburg heeft een technologie ontwikkeld waarmee koper-chroomzirconium legering én gereedschapstaal in één keer 3D geprint worden. Met een poederbedmachine.

Het onderzoekscentrum in Augsburg dat zich met het 3D printen van mechatronische componenten van verschillende materialen bezighoudt, kan de komende jaren met een budget van 23 miljoen euro goed vooruit. Vanuit de industrie doen bedrijven zoals Siemens, EOS en Concept Laser mee. Daarmee hebben de onderzoekers al direct twee belangrijke onderdelen uit de workflow beet: CAD en de AM-machines. “Alles is een uitdaging”, zo verwoordde Christian Seidel, hoofd van de AM-afdeling en een van de onderzoekers, het in zijn presentatie op Rapid.Tech in Erfurt. “Een CAD-model maken is niet zo triviaal als je meer materialen in één model wilt verwerken.” Ook deformatie, haast onvermijdelijk als je metaal gaat 3D printen, verloopt anders, omdat de materialen verschillend reageren op de warmte inbreng.

En na het 3D printen zorgt de warmtebehandeling voor een nieuwe uitdaging. “We hebben voor monomaterialen de warmtebehandeling nog niet in grip, laat staan voor multimaterialen. Koper en gereedschapstaal in één component: welk temperatuurprofiel gebruik je dan?”, schetst de onderzoeker een ander probleem. En als je dan gaat nabewerken met verspanende technieken, ga je met dezelfde frees zowel in het koper als het gereedschapstaal frezen.

Mechatronicatoepassing: sensoren mee printen in de behuizing

Recoaten en belichten

Toch is het de onderzoekers in Augsburg gelukt om met een laser poederbedmachine een werkstuk te printen dat uit twee verschillende metalen is opgebouwd. Ze kunnen zowel binnen één laag twee materialen combineren alsook in de opbouwrichting. De crux zit in de wijze waarop het poeder laag voor laag wordt aangebracht en vervolgens in de belichting met de laser. In elke laag wordt eerst het gereedschapstaal aangebracht en belicht. Het poeder dat niet smelt, wordt afgezogen en dan pas komt het tweede materiaal dat de ruimte waar het gereedschapstaalpoeder is weggezogen, vult. Deze nieuwe laag wordt aangedrukt. Dit is één van de opties die in Augsburg zijn onderzocht. Er zijn ook andere technieken, maar het voordeel van deze oplossing is dat je zo hele fijne structuren uit meerdere materialen kunt opbouwen. Nadeel is wel dat er contaminatie kan optreden.

Het niet gesmolten poeder van het tweede materiaal blijft na de belichting in de bouwkamer om de warmteafvoer te verbeteren. Ook dient dit als support voor de volgende laag. De proeven tonen aan dat de volgorde belangrijk is: daarmee wordt voorkomen dat er scheuren ontstaan. In een volgende stap is een teststuk geprint: de buitenkant van gereedschapstaal (1.2709), de kern van CuCr1Zr. Afhankelijk van de belichtingsstrategie komt men tot een overgangszone van beide materialen (waarin dus de poeders vermengd zijn) van 0,1 tot 0,7 mm (totale werkstuk was een kubus van 10 bij 10 bij 10 mm). Volgens de onderzoekers speelt de belichtingsstrategie een cruciale rol in het multimaterialen 3D printen. Ze verklaren dit door te wijzen op het feit dat koper tien keer beter warmte geleidt dan staal. Door alle parameters in een algoritme op te nemen, denkt men scheurvorming te kunnen voorkomen.

Mechatronica

Het Fraunhofer IGCV onderzoekt het multimaterialen printen op een poederbedmachine. Op een aangepaste SLM 280 slaagt men erin om gereedschapstaal en een koperlegering te combineren in één werkstuk.

Eigenlijk heeft het Fraunhofer IGCV een proof of concept afgeleverd. Er zijn wel nog de nodige vervolgstappen nodig, zegt Christian Seidel. Bijvoorbeeld hoe je na het 3D printen het niet belicht poeder weer kunt scheiden. “Er zijn recyclingtechnieken die we hiervoor kunnen gebruiken,

Experience Additive Manufacturing in Augsburg

bijvoorbeeld magneetscheiding. Daarmee komen we tot 99% reiniging.” Lastiger wordt het als je drie verschillende materialen gaat mengen, maar Seidel is optimistisch.

Hij denkt dat er wel een goede oplossing gevonden gaat worden. De vraag die zich opdringt is waarom je voor multimaterialen printen een poederbedmachine kiest. Met Direct Energy Deposition kan dit toch veel eenvoudiger?

Christian Seidel: “Ja dat klopt. Maar de procesvoordelen van de poederbedtechnologie maken dit interessant. Deze technologie biedt namelijk de mogelijkheid om koelkanalen te integreren. Daarom zal er zeker een markt zijn voor dit type machines.” De toepassingen waar men in Augsburg aan denkt, liggen behalve in lichtgewicht constructies en spuitgietmatrijzen eveneens in de mechatronica. Men kan met 3D printen sensoren integreren in bijvoorbeeld een behuizing voor een elektromotor. Dat opent mogelijkheden voor condition monitoring. Op lange termijn kan men zelfs denken aan het 3D printen van een complete motor, waarbij bepaalde onderdelen tijdens het 3D printproces in de tot dan toe geprinte behuizing worden geplaatst.

Augsburg kreeg eind september zijn eigen AM-event, dat nogal bijzonder was qua opzet. Experience Additive Manufacturing vond namelijk op meerdere locaties in de stad plaats, met het beurscomplex als hoofdlocatie. EAM richt zich op de professionals en de gebruikers van 3D printtechnologie en legt het accent op de toepassing van de techniek.

Het hart van EAM was AM Value Chain, een themaparcours.

Hierin worden drie hoofdonderdelen van de waardeketen belicht: pre-process, in-process en post-process. Deze stappen werden toegelicht in de vorm van voorbeelden, demonstraties, video’s en interactieve presentaties.

Het gaat vooral om de AM-waardeketen in de lucht- en ruimtevaart, mobiliteit en automotive, gereedschap-, machine- en matrijzenbouw en tot slot medische technologie. Met de Science Shuttle konden de deelnemers vanuit de beurs de verschillende AM-onderzoeksinstituten in Augsburg bezoeken. Ook enkele bedrijven doen hieraan mee, waaronder Voxeljet en Hirschvogel Tech Solutions.

Onderdeel van Experience Additive Manufacturing was ook de 22e editie van het Augsburger Seminar für additive Fertigung. www.experience-am.com

www.igcv.fraunhofer.de

De Chinese 3D printerfabrikant DediBot Intelligent Technology mixt twee metaalpoeders in een SLM-machine. Mixed Material 3D printing (DediBot MMSLM) mikt vooral op het verbeteren van de prestaties van een component door verschillende poeders te mengen met elkaar. De technologie wordt toegepast in de DS2MIX slm printer. Met het systeem kunnen niet alleen twee legeringen in één werkstuk worden toegepast. Er kan ook op voxelniveau met de legeringen worden gespeeld. Er kan een intermetallische compound worden gemaakt of een latticestructuur bestaande uit een mix van de beide metaalpoeders.

40

print magazine oktober 2018

EOS M 300 platform klaar voor industrialisatie AM EOS ontwikkelt voor de nieuwe M 300-4 metaalprinter heel nieuwe belichtingsstrategieën. Deze moeten zorgen voor zowel meer uniforme mechanische eigenschappen als een hogere productiviteit. Om verdere automatisering mogelijk te maken heeft EOS gekozen voor aandrijfcomponenten van Siemens.

De Amerikaanse IMTS in Chicago heeft de primeur van de nieuwe EOS M300-4 gehad. De nieuwe metaalprinter wordt in Europa pas op Formnext (13-16 november) getoond. Deze machine is het antwoord van EOS op de vraag naar industriële en modulaire 3D metaalprinters. EOS zet met het M 300 platform de volgende stap naar industrieel 3D metaalprinten, zo zei CEO Adrian Keppler het in Chicago.

Alles klaar voor automatisering

Het systeem is namelijk volledig modulair. Dit betekent dat de machine is voorbereid op één tot vier lasers en twee of vier scanners. Ook bij het uitnemen van de bouwkamer kan de gebruiker ervoor kiezen om dit te automatiseren. Eventueel kan zelfs een robot worden ingezet. Om de nabewerking te vergemakkelijken integreert EOS een nulpuntspansysteem in de bouwplaat. Volgens één van de EOS-technici op de beurs in Chicago heeft de klant de keuze uit drie verschillende systemen van Erowa en System 3R. Deze laatste levert onder andere een high end nulpunt spansysteem dat bestand is tegen temperaturen tot 200 graden C. Door een nulpuntsysteem te integreren kan de bouwplaat eventueel ook door een robot worden gewisseld.

Elke laser kan hele platform bestrijken

Bijzonder aan de machine zijn de mogelijkheden om meerdere lasers in meerdere vermogensklassen te combineren.

Standaard komt de M 300 met één laser van 400 W, optioneel

Er komt een EOSprint 2 driver voor Siemens NX.

2x 400W, 4x400W of 2x 1.000W of zelfs 4 x 1.000W. In tegenstelling tot het M 400 platform kan elke laser het volledige bouwplatform bestrijken. “Dat opent nieuwe mogelijkheden. We ontwikkelen hiervoor nieuwe parametersettings die we met de machine gaan meeleveren”, aldus de EOS-medewerker. Een van de strategieën is dat met één laser de buitencontour van een product wordt opgebouwd en daarna met twee of vier lasers deze contour wordt gevuld. “Hierdoor printen we een buitencontour met overal uniforme eigenschappen doordat dit met één laser gebeurt.” Het vullen van de contour gebeurt dan sneller doordat de vier lasers ingezet worden. Dit levert ook flexibiliteit op wat betreft de oriëntatie van het product op de bouwplaat.

Siemens levert besturing en drives

Siemens levert de drives en de besturing van de nieuwe metaalprinter M 300. Hiermee verstevigen beide Duitse bedrijven hun samenwerking. Mede door de integratie van de aandrijf- en besturingstechnologie van Siemens is het nieuwe M 300 platform van EOS klaar voor automatisering.

De drivecomponenten komen namelijk direct uit het Siemens Totally Integrated Automation (TIA) platform.

De samenwerking houdt niet op bij de toepassing van de aandrijfcomponenten. Er komt ook een EOSprint 2 driver voor Siemens NX 12. EOSprint is de CAM-module, afgestemd op de EOS 3D printers. Dankzij de driver kan deze software naadloos geïntegreerd worden in Siemens NX 12Fixed Plane (Powder Bed) AM module.

EOS integreert een nulpuntspansysteem bij de bouwplaat, die niet langer wordt geschroefd. Dit maakt automatisering gemakkelijker.

print magazine oktober 2018

41

Inkoop- en supply chain manager Rob Martens promoveert op onderzoek ‘strategieën om AM toe te passen’

3D printen wordt net zo disruptief als het internet “Als je additive manufacturing niet begrijpt, niet snapt wat de toegevoegde waarde ervan kan zijn, dan kun je met additive manufacturing als maakbedrijf nooit succesvol zijn. Om je te onderscheiden met een ander businessmodel, moet je de impact van de technologie begrijpen.” Dat zegt dr. Rob Martens, deze zomer aan de Amerikaanse Walden University gepromoveerd op een onderzoek naar de AMstrategieën van Nederlandse bedrijven. Of is het beter te zeggen: het ontbreken daarvan?

Larry Page en Sergey Brin, de oprichters van Google, hebben de domeinnaam Google.com pas in 1997 laten registreren. Hun onderneming startte een jaar later. Marc Zuckerberg was toen nog niet eens bezig met Facebook, dat pas in 2004 het levenslicht zag. Vergeleken met dit drietal is Jef Besos, de oprichter van Amazon, bijna een internetveteraan, want hij is in 1994 al begonnen. Google, Facebook en Amazon: ze behoren nu tot de allergrootste bedrijven in de wereld, terwijl ze amper twee decennia bestaan. De bedrijven hebben net als het internet een stormachtige ontwikkeling doorgemaakt. “En over vijftien jaar kijken we zo ook terug op de ontwikkeling van 3D printen”, zegt Rob Martens. De vroegere inkoop- en supply chain directeur uit de olie- en gasindustrie is afgelopen zomer aan de Amerikaanse Walden University gepromoveerd op een onderzoek naar de strategieën die Nederlandse bedrijven hebben gebruikt om additive manufacturing in hun bedrijfsmodellen op te nemen. Vier jaar geleden had Rob Martens, van huis uit werktuigbouwkundige, nauwelijks een idee wat additive manufacturing was. “Totdat ik gevraagd werd wat wij ermee deden”, zegt Rob, destijds directeur inkoop bij een grote oliemaatschappij. Dat gesprek opende zijn ogen voor de kansen die 3D printen biedt om supply chains te optimaliseren. Vier jaar later heeft hij zijn promotieonderzoek aan de Walden University afgerond, werkt hij drie dagen in de week als sr. lecturer bij de Hogeschool Rotterdam en heeft hij zijn eigen adviesbureau op het vlak van strategieontwikkeling voor additive manufacturing.

Vergelijkbare ontwikkeling als internet

Rob Martens is overtuigd dat 3D printen dezelfde stormachtige ontwikkeling gaat doormaken als het internet. Toen hij van de zomer zijn boekenkast opruimde, kwam hij nog een oude presentatie uit 2001 tegen waarin hij inkopers van het grootste

42

bouwbedrijf in Nederland probeerde te overtuigen dat het zinvol was af en toe een zoekmachine op het internet te raadplegen.

“Nu beheerst het internet ons hele dagelijks leven. Als het internet uitvalt, staat de wereld stil.” 3D printen is volgens Rob Martens net als het internet op zichzelf niet disruptief.

De technologie wordt pas disruptief door de manier waarop bedrijven deze gaan gebruiken. “Waarom verstoorde het internet in het begin geen bedrijfsmodellen? Omdat we via een 2400 baud modem moesten inbellen. Maar toen mobiel internet, Wifi en mobiele telefoons kwamen, ontstonden er mogelijkheden die voorheen niet bestonden.” Dezelfde ontwikkeling zie je nu bij 3D printen. De techniek is nog lang niet uitontwikkeld maar additive manufacturing gaat niet de hele maakindustrie overnemen. Waarom zou je massaproductie inruilen voor additive manufacturing? “Massaproductie blijft. Maar je ziet wel een behoefte ontstaan doordat consumenten en bedrijven ontdekken dat ze iets unieks of sneller geleverd kunnen krijgen.”

3D printstrategie noodzakelijk

Net zoals bedrijven een e-commerce strategie hebben moeten ontwikkelen, zouden ze nu een 3D printstrategie moeten ontwikkelen, adviseert Rob Martens. Zeker bedrijven in de logistieke sector en de maakindustrie moeten nadenken over de veranderingen die komen door 3D printen en hoe ze daar hun verdienmodellen op moeten aanpassen. “Nu de kop in het zand steken is het slechtste dat je kunt doen.” Tijdens zijn research en de interviews voor zijn promotieonderzoek, heeft Martens echter ontdekt dat nogal wat bedrijven dit helaas wel doen. Hij onderscheidt drie type bedrijven. Allereerst de groep die gewoon aan de slag gaat met 3D printen. Daarnaast is er een groep die de mogelijkheden grondig onderzoekt en samen met huidige klanten kijkt wat ze met 3D printen kunnen doen. De enige groep die eigenlijk pas echt disruptief bezig is, is de derde groep. “Dat zijn bedrijven die naar nieuwe klanten op zoek gaan omdat additive manufacturing hen nieuwe mogelijkheden biedt.” Hij geeft als voorbeeld een bedrijf uit de logistieke sector. Dat zoekt nieuwe klanten waarvoor het met 3D printen waarde kan toevoegen aan de logistieke services die het al biedt. Dat is de beste aanpak, vindt hij, omdat je dan de technologie inzet voor disruptieve veranderingen. Machinefabrieken die door hun klanten de ontwerpfiles krijgen aangereikt en deze dan 3D printen zullen het lastig krijgen. Dit geldt ook voor de bedrijven die eigenlijk

print magazine oktober 2018

Je moet begrijpen wat additive manufacturing kan betekenen voor de supply chain waarin je opereert

zonder heldere strategie in deze markt zijn gestapt. Vanwege de hogere kosten, zet bestaande producten 3D printen weinig zoden aan de dijk, tenzij je in een nichemarkt zit en bijvoorbeeld levertijden drastisch kunt verkorten. “Dit is een no-go aanpak; als je dat doet, verdien je je investeringen niet terug, tenzij je echt in een nichemarkt zit. Anders verwachten klanten gewoon lagere kosten.” Additive manufacturing wordt pas disruptief als je ontwerpen en maken combineert en daarmee de mogelijkheden die de technologie biedt ten volle benut.

Uitbesteden of zelf doen

De tweede vraag waar bedrijven zich over moeten buigen, is of ze AM-technologie in huis halen, uitbesteden of de kennis opbouwen in een consortium. Hoewel het antwoord op deze vraag niet eenduidig is, denkt Rob Martens dat zelf een 3D (metaal)printer kopen en via trial and error wijzer proberen te worden, een moeizame aanpak is. Bedrijven die blind in deze markt stappen, zetten zeker als het om metaal printen gaat de toekomst van hun onderneming op het spel. De instapkosten zijn hoog. “Je hebt namelijk andere expertise nodig in je bedrijf. Werkvoorbereiding: dat moeten nu mensen met een hoger opleidingsniveau zijn dan de maakindustrie gewend is.” Uitbesteden kan. Er zijn voldoende platformen waar je je printopdrachten kunt uitbesteden. “Het is een veilige keuze, maar je bouwt er geen competitive advantage ten opzichte van andere spelers mee op; je bouwt geen kennis op.” Samenwerken met anderen in consortia is eigenlijk een hele aantrekkelijke vorm.

Je deelt risico’s, bouwt sneller kennis op. Dit geldt zeker voor 3D metaal printen, waar de instapdrempel veel hoger is dan bij kunststoffen.

Breed marktonderzoek de eerste stap

De belangrijkste conclusie die Rob Martens in zijn promotieonderzoek trekt, is dat breed marktonderzoek - ook

print magazine oktober 2018

naar potentiële nieuwe klanten - de basis moet zijn onder de investeringen in additive manufacturing. Zoek naar mogelijke nieuwe verdienmodellen. Zorg voor een goede propositie.

“Daarvoor moet je begrijpen hoe additive manufacturing past bij je product en wat het kan betekenen voor de supply chain waarin je opereert. Als je een probleem kunt oplossen, gaan de meeste klanten wel naar je luisteren.” Daarvoor moet je je huiswerk goed doen. En daar wringt volgens Rob Martens voor veel Nederlandse maakbedrijven de schoen. “Veel maakbedrijven hebben die kennis niet.” De Nederlandse maakindustrie levert toe, vaak zonder te weten in welke toepassing hun producten uiteindelijk terecht komen. Voor zijn onderzoek heeft hij bedrijven gesproken die uiteindelijk specialisten hebben aangetrokken die de supply chain begrijpen en met klanten zijn gaan zoeken naar toepassingen. Dat soort investeringen kosten geld. “Maar als je additive manufacturing niet begrijpt, niet snapt wat de toegevoegde waarde ervan kan zijn, dan kun je met additive manufacturing als maakbedrijf nooit succesvol zijn. Om je te onderscheiden met een ander businessmodel, moet je de impact van de technologie begrijpen.”

Supply chain effecten

Het gaat niet om de techniek. Het gaat om de bedrijfskundige en supply chain gevolgen. Rob Martens maakt opnieuw een uitstapje naar een andere branche. Blokker en Vroom & Dreesmann dachten geen e-commerce strategie nodig te hebben. Toen ze wel instapten, was het te laat en hadden andere partijen al posities opgebouwd. Blockbuster in de VS en Videoland in Nederland zijn andere voorbeelden. Blockbuster kon als videoverhuurbedrijf lange tijd naast Netflix - video’s verhuren per post - bestaan omdat ze elk hun eigen bedrijfsmodel en doelgroep hadden.

Totdat het internet kwam en Netflix de films ging streamen.

“Blockbuster had daar helemaal niet over nagedacht. RIM was marktleider met de BlackBerry maar was niet voorbereid op de smartphone en is nu weggevaagd. AM bestaat al jaren, maar nu verschillende technologieën samenkomen, gaat het een enorme impact hebben. Daarom moet elk maakbedrijf erover nadenken een 3D print strategie te ontwikkelen.” Dat gebeurt in Nederland nog veel te weinig, concludeert de promovendus. www.robmartens.com

43

AR en VR, 3D printen, IoT en circulair ontwerpen de hoofdthema’s op Prototyping 2018

Nieuwe ontwerptools veranderen manier van product ontwerpen De manier van productontwikkeling en -engineering is volop in beweging. Wellicht nog meer dan tijdens de opkomst van CAD-software. Internet of Things, Augmented en Virtual Reality veranderen het werk van de productengineer voorgoed. Net als 3D printen. En de circulaire economie is een maatschappelijke trend die eveneens zijn stempel gaat drukken op hoe nieuwe producten gemaakt worden. Juist in zo’n veranderende omgeving, wil Protoyping 2018 in Kortrijk zich positioneren als het event waar de productontwikkelaar en maker de impact van deze trends kan zien en ervaren.

Het zijn interessante tijden voor productontwerpers en -engineers. Sommige adepten van generatieve designtechnologie zien de rol van de productontwerper al helemaal naar de achtergrond verdwijnen. Dat gelooft Bart Grimonprez, Project Engineer Industrial Product Design bij Howest in Kortrijk, beslist niet. “De menselijke factor blijft.” Ook in het Internet of Things tijdperk, waarin gebruiksdata op grote schaal beschikbaar komen voor de ontwerpers die met versie 2 aan de slag gaan.

Productontwikkeling en daarbinnen prototyping zijn sterk in beweging.

Prototyping 2018 geeft als kennis- en netwerkevent productontwerpers, engineers en makers handvatten om met de nieuwe ontwikkelingen om te gaan.

44

Bart Grimonprez: “Heel wat producten mislukken omdat men dikwijls in het ontwikkelproces iets vergeten is. Voor ontwerpers zijn de nieuwe datastromen dus zeker nuttig om dingen beter te maken. Dankzij de datastromen komen we nu veel meer over ons product te weten. Maar al die data moeten wel juist geïnterpreteerd worden. Daar blijft de ontwerper voor nodig.”

4e editie Prototyping

Het Industrial Design Center van Howest heeft enkele jaren geleden samen met Kortrijk Xpo het initiatief genomen voor Prototyping. Ook de vierde editie (7-8 november) houdt vast aan het format om de totale waardeketen in beeld te brengen: van productontwerp via prototyping in al zijn aspecten naar kleine serieproductie. Op al deze vlakken spelen meerdere technologische innovaties. Bij productontwerp en prototyping is dat bijvoorbeeld Virtual en Augmented Reality. Dat laatste speelt overigens ook in de productie-omgeving. Prototyping zet AR en VR opnieuw op de agenda. Bart Grimonprez vindt dit belangrijk.

“Bij sommige bedrijven is het al realiteit. Binnen vijf jaar moet iedereen er mee bezig zijn.” Door de invloed van de gaming- en entertainmentindustrie heeft de VR- en AR- technologie zich razendsnel ontwikkeld en is deze betaalbaar geworden. De 3D brillen zijn comfortabeler geworden, sneller en goedkoper. “Wat vandaag de dag getoond wordt, is al indrukwekkend. En het is ook voor kleinere ontwerpbureaus heel goed toegankelijk”, meent Grimonprez. Hij ziet hoe sommige ontwerpbureaus de VRtechnologie verweven in hun dagelijks werk, bijvoorbeeld om de communicatie te vergemakkelijken en locatie-onafhankelijk te maken. Bart Grimonprez verwacht dat deze technologie een stempel gaat drukken op het ontwerp van nieuwe producten. “Als

print magazine oktober 2018

3D printen is een van de onderwerpen die aan bod komt, zowel op de beurs als in het lezingenprogramma.

je met een AR- bril later bij service aan een product ondersteuning op afstand krijgt, kun je producten anders gaan ontwerpen.”

Het ontwerpproces zelf krijgt ook een boost doordat je klanten of gebruikers veel sneller in een realistische VR-omgeving kunt laten kennismaken met een product dat nog niet bestaat.

Hierdoor is nuttige feedback veel directer en informatiever. En op de productie heeft het invloed omdat er bijvoorbeeld veel efficiënter opleiding kan gegeven worden voor assemblage in een VR- en/of AR-omgeving, voordat de medewerker met de werkelijke assemblagelijn in contact komt. Dat VR en AR nog niet zijn doorgebroken, is een kwestie van gewenning. “Ik denk dat we al redelijk ver zijn. En op de beurs laten we zien dat de technologieën er klaar voor zijn.”

Data interpreteren

Internet of Things is een ander thema dat zowel op de beurs als in het lezingenprogramma van Prototyping aan bod komt. Steeds meer producten worden slim, ook industriële producten.

Vaak wordt er via IoT een servicecomponent aan een product gekoppeld. Bart Grimonprez ziet ook door IoT productdesign veranderen. Allereerst omdat de softwarecomponent eraan bijdraagt dat gebruikers hun product veel meer naar hun eigen hand kunnen zetten. Dikwijls zelfs fysiek. “Net zoals op het web, zul je straks inloggen en het product past zich aan jouw voorkeuren aan. Ontwerpers moeten daarvoor gaan ontwerpen.”

Hij geeft als voorbeeld de moderne auto’s, waarin het display en de zetels zich aanpassen zodra de wagen de bestuurder herkent.

Producten worden hierdoor complexer, ook dat heeft invloed op het design. En producten worden multifunctioneler. “Ontwerpers kunnen nieuwe functionaliteiten integreren. De koelkast wordt niet alleen ontworpen om producten langer vers te houden; de koelkast krijgt ook een functie om feedback te geven over vervaldata, over de aanwezigheid van ingrediënten.” En de derde manier waarop IoT design gaat beïnvloeden, is doordat designs in de toekomst deels op basis van data tot stand gaan komen.

print magazine oktober 2018

Bart Grimonprez: circulair ontwerpen moet, we moeten echt anders gaan produceren Data gegenereerde designs. Ontwerpers krijgen een berg data over het gebruik terug om release 2 nog verder te verbeteren.

Bart Grimonprez ziet de rol van de ontwerper hierdoor eerder belangrijker worden dan afnemen. Hij - of zij - is immers degene die de databrei interpreteert. “Zaken als generatief design en topologie optimalisatie gaan zeker ontwerpen veranderen. Data gebruiken is één, ze juist interpreteren is iets anders.” Daarmee kunnen productontwerpers zich onderscheiden. “Niet iedereen

Binnen enkele jaren zijn VR en AR niet meer weg te denken uit de gereedschapskist van de productontwikkelaar.

45

kan ontwerpen. Vergelijk het met 3D printen: de mensen die zo’n printer thuis hebben, vinden het vaak vooral leuk om ontwerpen te downloaden en dan te printen. Want niet iedereen beschikt over ontwerpvaardigheden.”

3D printen en circulariteit

3D printen krijgt eveneens weer een plek op Prototyping. Snelle (functionele) prototypes 3D printen is een van de rollen die 3D printen vervult. Daarnaast gaat 3D printen een rol spelen in de productie van de eerste serie en zelfs in kleine series. Staat dat niet op gespannen voet met het derde grote thema in de wereld van productontwikkelaars: circulariteit? Bij Howest is men al enkele jaren bezig met circulair ontwerpen. Circulair ontwerpen gaat volgens de project engineer bij Howest veel verder dan materialen 100% recupereren. Hij ziet ook een verschil met cradle2cradle. “Circulair ontwerpen gaat een stap verder.

Onderdelen worden na hun levensduur opnieuw voor dezelfde functie gebruikt.” Hij geeft het voorbeeld van een houten balk voor een huis. Bij circulair ontwerpen zal de houten balk, zodra het huis wordt afgebroken, opnieuw als houten balk worden gebruikt in een ander bouwwerk. Een tweede voorbeeld: alle schroefjes uit een product worden als schroefje hergebruikt. Dit heeft implicaties voor hoe je ontwerpt. Als je een balk in verstek

zaagt of er gaten in boort voor de bevestiging, kan je hergebruik vergeten. Bart Grimonprez: “We gaan weer terug naar modulair ontwerpen, zoals een slordige 50 jaar geleden veel meer producten modulair waren.” Want de designer moet opnieuw rekening gaan houden met bepaalde design constraints. PU foam en opvoegkitten zijn uit den boze. Coatings op producten: daar moet je over nadenken, want zo’n behuizing kan niet meer opnieuw gebruikt worden. Het zal voor veel ontwerpers een flinke verandering betekenen. “Ontwerpers zijn veel meer functies gaan integreren in hun designs. Dertig jaar geleden kon je een fietsstuur zomaar wisselen, nu is het vaak uitzoeken welk type past op je frame.” Dat moet de productontwikkelaar weer loslaten. Ook economische aspecten spelen een rol. Producten moeten maakbaar blijven. “Een aantal zaken zullen we zeker moeten doen. We kunnen niet grond die nodig is voor voedsel, blijven uitputten voor grondstoffen alleen om goedkoper te kunnen produceren. We moeten echt anders gaan produceren.”

En dat begint met anders ontwerpen.

Prototyping 2018, 7-8 november 2018 Kortrijk Xpo

www.prototypingxpo.com

Welke invloed krijgen trends als circulair ontwerpen op het design van producten?

46

print magazine oktober 2018

Wordt 3D cladden onderdeel van de MRO supply chain?

Als het om 3D metaalprinten gaat, wordt in Europa veel over poederbedtechnologie gesproken. Ondertussen werkt in de Verenigde Staten een aantal bedrijven aan interessante ontwikkelingen op het gebied van 3D cladden, officieel Direct Energy Deposition. DM3D Technology uit Michigan heeft recent een luchtvaartcertificering gekregen voor de eigen 3D printtechnologie.

De SME (de Amerikaanse belangenbehartiger van de high tech maakindustrie) organiseert regelmatig webinars over additive manufacturing. Aan een van de recente webinars nam Bhaskar Dutta deel, directeur van DM3D Technology uit Auburn Hills in Michigan. Het kleine bedrijf heeft ondertussen meer dan 20 patenten voor Directed Energy Deposition op z’n naam staan.

10 ton zware gereedschappen

DM3D heeft meerdere typen machine ontwikkeld, onder andere voor reparatie van grote persgereedschappen. Hiermee kan men 10 ton zware gereedschappen repareren door features die zijn afgesleten opnieuw op te lassen. Maar je kunt er ook grote producten volledig mee 3D metaalprinten. DM3D Technology gebruikt overigens de term Direct Metal Deposition. Het kan dit soort grote werkstukken aan omdat de machine gebruik maakt van een vliegend optiek, vergelijkbaar met de lasersnijmachines.

Automatisch programmeren

Wat maakt de technologie bijzonder? Twee zaken, lijkt het.

Bhaskar Dutta wees allereerst op DMD Vision, een combinatie

print magazine oktober 2018

van hard- en software, waaronder eigen CAM-software. “De camera op de Z-as maakt een beeld van het werkstuk en de software herkent automatisch de plaatsen waar het gereedschap gerepareerd moet worden.” Een tweede bijzonderheid is dat DM3D Technology een eigen closed loop besturing heeft ontwikkeld, die overigens heel veel lijkt op het systeem van het Koreaanse Insstek. Twee camera’s links en rechts van het smeltbad bewaken de laagopbouw en sturen via het vermogen van de laser tijdens het proces bij. “Hierdoor houden we de laagdikte constant en bouwen we echt near net shape”, zo zei Dutta tijdens het SME webinar.

FAA Part 145

Het proces van het bedrijf uit Michigan is onlangs gecertificeerd als een FAA Part 145 Repair Station door de Amerikaanse luchtvaartautoriteit FAA. Het gaat daarbij volgens Dutta om een onderdeel voor een vliegtuigmotor. Dit betekent dat DM3D de eigen metaalprinttechnologie mag toepassen en dat de technologie versneld kan worden opgenomen door de MRO supply chain. Een tweede markt waar hij veel perspectief ziet is de markt voor spuitgietmatrijzen. Omdat de technologie geschikt is om meerdere materialen te combineren, experimenteert het bedrijf met matrijzen die zowel uit koper als gereedschapstaal zijn opgebouwd. Daarmee probeert men de thermische eigenschappen zowel als de levensduur te maximaliseren door de eigenschappen van beide materialen te benutten. www.pomgroup.com

47

Binder jetting de heilige 3D graal voor de auto-industrie?

De automobielindustrie heeft tot nog toe 3D metaalprinten links laten liggen als productietechniek voor de volume modellen. Dat gaat komende jaren veranderen, zeiden ingewijden op de IMTS in Chicago.

Binder jetting is de printtechnologie die geschikt is voor de massaproductie in de auto-industrie. HP en Desktop Metal toonden hun machines in de VS; GE en Stratasys lieten alleen geprinte onderdelen zien. Hoelang moeten autofabrikanten nog wachten?

System mee print. “Ford (een van de beta-klanten, red), wil zelf zijn poeder kopen. Daarom leveren we een open systeem. MIM-poeders zijn vergeleken met slm-poeders veel goedkoper.” Er zijn ook technische redenen. De snelheid ligt vele malen hoger dan bij laser poederbedsystemen. Dat komt doordat men met nozzles de ‘binding’ materialen - inks bij Desktop Metal, agents bij HP - injecteert. Desktop Metal zet

Desktop Metal, HP, GE en ook Stratasys. Ze zetten hun kaarten op binder jetting voor de productie van metalen componenten. Desktop Metal toonde het Production System in Chicago, waarvan er enkele in de eigen vestiging al beschikbaar zijn voor een aantal klanten. HP kiest dezelfde weg. De nieuwe HP Metal Jet printer komt in 2019 als printservice voor enkele klanten beschikbaar, de machine zelf komt ergens in 2020. Stratasys wacht nog; het wil de techniek verder verfijnen. “Als we een machine presenteren, willen we dat die goed werkt. Dan moet de 3D printer klaar zijn”, zegt Scott Sevcik, head Manufacturing Solutions. GE wilde evenmin toezeggingen doen over wanneer de H1 op de markt komt.

Goedkope poeders en beheersbaar thermisch proces

Waarom leent binder jetting zich voor de grote series in de auto-industrie? Jonah Myerberg, CTO van Desktop Metal, wijst op de goedkope MIM-poeders waar het open Production

48

Desktop Metal liet in Chicago het Production System zien. Momenteel staan enkele van deze 3D metaalprinters bij Desktop Metal in Burlington (Massachusetts). Grote klanten kunnen hier capaciteit huren om met hun eigen teams aan de slag te gaan, ondersteund door de experts van de printerfabrikant.

print magazine oktober 2018

Doorbraak 3D printen kan supply chains in de automobielindustrie op zijn kop zetten

Stratasys liet op de IMTS enkele producten zien gemaakt op de eigen 3D metaalprinter. Deze heatsink kan op de Stratasys metaalprinter voor $ 36 worden vervaardigd, met een laser poederbed printer kost het onderdeel $ 350 en met CNC technologie is dit onderdeel niet te maken.

hiervoor 32.000 nozzles in. HP wijst het op feit dat de nozzle dichtheid nog steeds verder verbetert. Deze productiesnelheid is onmisbaar voor de automobielindustrie. Een derde voordeel van deze techniek is dat het thermische proces gescheiden is van het printen van het poeder. Dat voorkomt veel typische problemen bij poederbed printen. “En we kunnen tijdens het sinteren het thermisch proces heel goed beheersen”, legt Myerberg uit.

Gewichtsreductie en functie-integratie

Naast gewichtsreductie (30 tot 40 procent per onderdeel) en gereedschapsloos produceren is functie-integratie en daardoor het verminderen van de supply-chain een van de redenen waarom de automobielfabrikanten willen instappen. En dat kan op termijn de supply chain danig veranderen wilde Martin Goede, technologiemanager bij VW , tijdens de paneldiscussie op de persbijeenkomst van HP desgevraagd wel toegeven. “De businesscase is nog niet bepaald. We willen pas later besluiten of we de productie met 3D printen in huis gaan doen of extern.

In ieder geval hopen we dichterbij de assemblagelijnen te kunnen gaan produceren.” Dat de toeleverketen verandert, staat voor Goede vast.

miljoen onderdelen daarvan met 3D printen worden gemaakt.”

Dat is pas het begin. Het zal echter nog wel een hele tijd duren voordat de technologie echt grootschalig wordt ingezet. “We bouwen 40.000 auto’s per dag. We hebben niet de intentie om 40.000 onderdelen per dag te gaan 3D printen”, zo zegt Martin Goede, hoofd Technology Planning and Development bij Volkswagen, de launching customer van de HP Metal Jet. “Zodra we duizend onderdelen per dag kunnen printen, gaan we pushen.” Ook Peter Oberparleiter van GKN ziet de supply chain veranderen. Essentieel is wel dat het topmanagement nu doorpakt. “Additive manufacturing is een zaak van het topmanagement. Dat moet het willen en er naar op zoek gaan.”

Massaproductie nog ver weg

Deze markt kan dus voor de 3D printerfabrikanten zeer lucratief worden. Tijdens de perspresentatie door HP wees Peter Oberparleiter, CEO GKN Powder Metallurgy, op het feit dat deze toeleverancier momenteel zo’n 4 miljoen onderdelen per jaar produceert met MIM-technologie. GKN start in eerste instantie met 50.000 tot 60.000 onderdelen per jaar die het op de HP machine gaat printen. “Over drie jaar kan 5 procent van de 4

print magazine oktober 2018

De nieuwe Metal Jet van HP. Voordat het gemiddelde metaalbedrijf deze kan kopen, duurt nog even.

49

Van spanen naar AM-metaalpoeder

Bedrijven die in de toekomst volop 3D metaalprinten, beschikken waarschijnlijk ook over verspanende capaciteit. Hoe duurzaam is het dan als je de spanen uit het CNC frees- en draaiproces direct verwerkt tot metaalpoeder voor de 3D metaalprinters.

Precies dat wil topologX doen. Hun Picassosysteem heeft net de eerste batch poeder van 20 kilogram geproduceerd.

Als Pedro Sterken, met Hans Ingeveld oprichter van topologX, van zijn huis naar de kern van Deurne fietst, passeert hij meerdere schroothandelaren. Op hun terreinen liggen metershoge stapels metaalafval, wachtend op de beste schrootprijs. “Voor die bedrijven zijn wij een grote bedreiging. TopologX is het meest disruptief voor de schroothandel. Want als we dichtbij of zelfs in de productiebedrijven zitten, maken we de tussenhandel overbodig”, zegt Pedro. Want samen met Hans Ingeveld heeft hij een concept uitgewerkt waarmee verspanende bedrijven hun spanen kunnen omzetten in poeder voor 3D metaalprinters. On

50

site. Hoewel de schroothandelaar hun grootste concurrent is, denken beiden de concurrentieslag te winnen als ze bedrijven overtuigen dat ze hun spanenafval, waarvoor de schroothandel een paar euro’s betaalt, kunnen omzetten in een materiaal met een waarde van tot wel enkele honderden euro’s per kilo.

Circulaire productie

Door van spanen metaalpoeder te maken, combineert topologX het oude CNC-proces met het nieuwe AM-proces,

print magazine oktober 2018

topologX zet met Picasso de schroothandel op z’n kop

Geprint van spanen die zijn verwerkt tot metaalpoeders voor 3D printen.

print magazine oktober 2018

51

Gratis abonnement op nieuwsbrief Wil je niks missen?

Schrijf je dan in voor de gratis wekelijkse email nieuwsbrief van 3D Print magazine.

Als bonus ontvang je als eerste de digitale editie van het volgend magazine.

http://eepurl.com/bNsJAn

www.3dprintmagazine.eu

WILGENWEG 20, 3421 TV, OUDEWATER, TEL.: +31 (0)348 - 56 45 40 E-MAIL: INFO@JANVANDAMTRANSPORT.NL

WWW.JANVANDAMTRANSPORT.NL

GELIJKTIJDIG MET NIL VERBINDINGSWEEK

NIEUW DIT JAAR!

71824000

Limburgse start-up maakt AM-industrie circulair

Pedro Sterken en Hans Ingeveld: wordt 3D metaalprinten duurzamer doordat bedrijven hun eigen metaalafval kunnen verwerken tot poeders voor de volgende printjob?

gebruikt een dual atomiseerproces, waarmee de partikelgrootte verdeling (PSD) beter controleerbaar is dan bij conventionele atomiseermotheden. Daardoor kan topologX de morfologie waarborgen. Tot slot wordt elke stap precies gemonitored om al in een vroeg stadium afwijkingen uit te sluiten.

Xilloc test eerste 20 kilogram maar dan gezien vanuit de materialen- en duurzaamheidskant.

Daarmee maken ze deze bedrijfstak circulair. Daarmee brengt de Limburgse start-up de afvalstroom dichterbij de productiestroom. Dat spaart transport, opslag en energie.

“We zetten hiermee een eerste stap richting een circulair productieproces, dat kostenefficiënt en duurzaam is”, zegt Pedro Sterken. Dat beide ondernemers hun eerste systeem Picasso noemen, is niet toevallig. De beroemde schilder veranderde immers ook het beeld van objecten. Van een fietszadel en twee handhandvatten maakte Picasso een stierenkop. TopologX doet iets vergelijkbaars, zegt Pedro. Van afval weer grondstof maken. Met hun technologie reinigen ze de spanen zodat je de oorspronkelijke legering overhoudt en verwerken deze tot AM-poeder. Om de kwaliteit te garanderen, hebben ze een closed-loop systeem ontwikkeld. Allereerst gebruiken ze alleen materiaal afkomstig van een bekende bron. In de eerste fase herverwerken ze scrap van AM-processen. In de tweede fase willen ze ook spanen van 3D geprinte stukken recyclen, maar alleen als de nabewerking gedaan is met koelsmeermiddelen die gemakkelijk verwijderd kunnen worden van de spanen. topologX

Brightlands Innovation Factory TopologX doet met de Picasso méér dan alleen van spanen metaalpoeders maken. TopologX stoelt op drie activiteiten: consultancy (design 4AM), het analyseren van metaalpoeders en tot slot het leveren van maatwerkpoeders onder het eigen label Tlogx, samen met de juiste parameterinstellingen. TopologX is enkele jaren geleden opgericht door Pedro Sterken en Hans Ingeveld, die elkaar kennen van hun studie aan Fontys Hogescholen.

Daarna zijn ze ieder hun eigen weg in de industrie gegaan, nu werken ze fulltime in topoloX. Hun start-up heeft meegedaan aan het incubator programma van Brightlands Innovation Factory, heeft een LPDF POP subsidie gekregen en later nog een WSBO-subsidie. De vestiging op Brightlands Chemelot Campus biedt het bedrijf direct toegang tot een netwerk van interessante partners.

print magazine oktober 2018

Hoewel het idee eenvoudig klinkt, is het dat niet, hebben beiden ervaren. Niet alleen het zoeken van de juiste partners kost tijd, ook het vinden van de juiste afvalstroom en het precieze proces.

Daarom zijn ze niet bang voor een concurrent. “Niemand zit ons dicht op de hielen.” De eerste batch poeder is al geproduceerd.

Door Xilloc, de 3D print specialist die net als topologX op de Brightlands Chemelot Campus is gevestigd. Xilloc gebruikt 3D metaalprinters van EOS en verspaant de geprinte werkstukken op een machine van DMG Mori. De spanen van die machine heeft topologX inmiddels verwerkt tot 20 kilogram metaalpoeder, dat Xilloc gaat testen op de AM-machine van EOS. Hans Ingeveld ziet in het verwerken van het weinige restafval uit het AM-proces, om precies te zijn de nabewerking, een extra toegevoegde waarde voor additive manufacturing. “Het weinige restafval dat ontstaat kunnen wij ook nog eens hergebruiken.” TopologX sluit hiermee de AM-kringloop. Daarbij stellen Pedro en Hans voorop, dat de kwaliteit van het metaalpoeder dat ze genereren voldoet aan de hoogste standaarden in bijvoorbeeld de luchtvaartindustrie of automotive. Repeatability en reproducibility vormen immers de basis onder elk goed AM-proces, dat garanderen ze. Alles wat van deze standaard afwijkt, zorgt in feite voor afval en dat willen de twee juist vermijden. “Een gecontroleerd AM-proces ontstaat door slim met materialen om te gaan, maar ook door slim met de andere processen om te gaan”, zegt Pedro.

Partners voor opschalen

Op dit moment heeft topologX het proof of concept bewezen. Op kleine schaal kan men van spanen hoogwaardige AM-poeders maken. Voordat ze een volwaardige productieunit starten, zoeken de twee ondernemers toezeggingen van bedrijven met 3D metaalprinters die hun productiviteit willen opvoeren en hun eigen afvalstroom verwerken tot een materiaalstroom voor de 3D metaalprinters. Met name zoekt men bedrijven die titanium verwerken. Wat verder in de toekomst ziet men topologX naast een grote verspaner. Om dat te realiseren, werkt men intensief samen met onder andere Mayfran in Landgraaf, dat spanentransporteurs bouwt en installaties om koelsmeermiddelen uit de spanen te verwijderen. In hun fabriek in Born staat de hele kelderverdieping vol spanentransporteurs.

Pedro Sterken: “Met een beetje fantasie eindigt deze materiaalstroom niet in de afvalbak, maar in de blackbox van topologicX waarbij we van de spanen poeder maken.” www.topologx.com

53

Scott Crump: metaalprinten moet net als FDM geen near net shape maar direct een goed onderdeel opleveren

3D metaalprinten zoals FDM-printen De laser poederbed gebaseerde printtechnologie wordt vooral ingezet voor titanium en cobaltlegeringen.

Alle aandacht gaat hier naar uit. In de alledaagse praktijk van de metaalindustrie worden deze materialen echter amper in een paar procent van de toepassingen gebruikt. Daarom ziet Scott Crump, medeoprichter van Stratasys, volop kansen voor nieuwe metaalprinttechnieken, zoals binder jetting. Gaat Stratasys het met de toekomstige 3D metaalprinter anders aanpakken?

Scott Crump was een van de keynotesprekers op Rapid.Tech in Erfurt. De uitvinder van de FDM-technologie – de meest toegepaste printtechniek vandaag de dag – wilde eigenlijk niet veel prijsgeven over de nieuwe 3D metaalprinter waar Stratasys aan werkt. Crump, die eveneens in de Raad van Commissarissen van Desktop Metal zit, ziet wel het 3D metaalprinten de komende jaren op het bureau van de engineer terecht komen.

Wat moet er veranderen aan het 3D metaalprinten zoals we dat nu kennen voor een bredere toepassing?

Scott Crump: “Men is nu de helft van de tijd bezig met de afwerking van de 3D geprinte onderdelen. Dat moet veranderen.

Metaalprinten is nu nog een near net shape technologie. We moeten zorgen dat bij 3D metaal printen stukken van de machine komen net zoals uit de FDM-printers komen. Dan heb je geen verspanende nabewerking meer nodig. Ook moeten de prijzen omlaag.”

En qua materialen?

Scott Crump: “Tachtig procent van het metaal dat verwerkt wordt, is aluminium of rvs. Bij additive manufacturing zijn het vooral titanium- en cobaltlegeringen, maar die worden in slechts twee procent van alle toepassingen verwerkt. Daarom zie ik ruimte voor goedkopere systemen voor kleine onderdelen, die direct in de juiste vorm worden geprint. Als je titanium producten nodig hebt, blijf je de huidige near net shape technieken gebruiken. Je kunt dan wel de nabewerking automatiseren zoals sommigen al doen.”

Metaal of kunststof?

Stratasys denkt dat metalen componenten vervangen kunnen worden door 3D geprinte kunststof delen. Penske raceteam doet dit met deze met carbonvezels gevuld filament geprinte onderdelen.

54

Stratasys ontwikkelt een eigen 3D metaalprinttechnologie.

Op de IMTS toonde het onder andere een heatsink die met de LPM-technologie, zoals Stratasys de binder jet technologie noemt, is gemaakt. Vergeleken met de huidige lasersystemen is dit een factor 8 tot 10 goedkoper. Op de beurs in Chicago zei Scott Sevcik, hoofd manufacturing solutions, dat Stratasys veel kansen ziet om metalen onderdelen te vervangen door 3D geprinte stukken met het CF-filament. Hiervoor is onlangs de Stratasys Fortus 380 CF op de markt gebracht, een goedkopere uitvoering van de bestaande Fortus FDM printer en volledig toegespitst op het carbon gevuld filament.

print magazine oktober 2018

DAF versnelt ontwikkelproces met 3D printen Dankzij de 3D printtechnologie slaagt DAF erin om de PDCAcyclus te verkorten van vroeger enkele weken naar nu hooguit enkele dagen. Alleen al doordat ze een aanpassing in het ontwerp de dag erna kunnen bespreken en testen omdat ze dan een 3D geprint prototype hebben. Dat was de kern van het betoog van Geert Jansen en Coen van Dorst, engineers bij DAF in Eindhoven, tijdens het 3D print event van Seido-Systems samen met Stratasys.

Scott Crump ziet veel kansen voor een technologie die 3D metaalprinten naar de directe omgeving van de engineer brengt.

Kunt u iets zeggen over de Stratasys 3D metaalprinter?

Scott Crump: “Onze metaalprinter zal anders zijn. Onze printer is bedoeld voor productiedelen, dat is anders dan prototyping.”

Is een 3D metaalprinter voor de engineer denkbaar, op zijn bureau?

Scott Crump: “Op dit moment voelen we ons comfortabel bij de kunststof onderdelen die na een druk op de knop uit de printer komen. Ik denk dat de komende vijf tot tien jaar we in een engineering omgeving metaal printen. Engineers krijgen toegang tot metaal voor hun prototypes. Dat is zowel disruptief als revolutionair. En in de toekomst kunnen we misschien wel kunststof met metaal combineren, op voxelniveau.”

De 3D geprinte modellen vereenvoudigen de communicatie tussen alle betrokken partijen over de nieuwe designs, aldus de engineers. Dat is belangrijk omdat hoe later in een ontwerpproces ontwerpen veranderen, des te hoger de kosten van zo’n designwijziging zijn. Beiden gaven verder aan dat DAF de inzet van een 3D printer niet alleen gebruikt om zichtmodellen te maken, maar ook om er functionele testen mee te doen. DAF 3D print het meeste met de Fortus 400 mc en dan met name in ABS. Daarnaast beschikt men over de nieuwe Stratasys F170. De case werd uitgewerkt aan de hand van een manifold die DAF geprint heeft.

Informatiebehoefte

Met meer dan 80 deelnemers was het 3D print seminar van Seido Systems en Stratasys op de Eindhovense High Tech Campus een uitverkocht huis. Wat Karl Wallecan, directeur van Seido Systems het meest is opgevallen, is de informatiebehoefte aan eerlijke informatie over 3D printen.

“Potentiële klanten willen weten wat nu echt kan met 3D printen en wat niet.” DAF gaf al een deel van het antwoord. www.seido-systems.com

Waar staat additive manufacturing over tien jaar?

Scott Crump: “In prototyping ligt de toepassing van 3D printen momenteel op een acceptatiegraad van 35 procent. Over tien jaar zullen we dichtbij de 90 procent zitten. Bij het 3D printen van functionele onderdelen gaan we naar het printen van gevulde plastics. Continue vezels printen zal de volgende stap zijn. Echt grote aantallen printen vergt een andere technologie. Daarvoor moeten we elke seconde een laag kunnen printen. Die technologie bestaat, de komende vijf jaar zullen meer commerciële toepassingen komen en over tien jaar is het breed geaccepteerd dat we 10.000 onderdelen per printjob maken.” www.stratasys.com

print magazine oktober 2018

Seido Systems en Stratasys wisten veel deelnemers aan het seminar te boeien met praktijkgerichte presentaties over 3D printen.

55

Resultaat van twee Europese projecten gaat zijn weg naar de markt vinden

KMWE en IAM presenteren nieuwe 3D printer op Precisiebeurs KMWE presenteert samen met het jonge bedrijf IAM op de Precisiebeurs een unieke poederbed printer. Deze is volledig voorbereid voor customised mass production.

De 3D printer is samen met TNO ontwikkeld binnen twee Europese projecten. Tijdens de beurs vindt er een presentatie over de ontwikkeling van de printer plaats.

Binnenzolen 3D printen

In het eerste project AddFactor (FP7 programma: Grant agreement nr: 609386) is een innovatief productienetwerk ontwikkeld voor de productie van schoenen, met name dan voor orthopedie, sport en leisure en fashion. De printer print van lage temperatuur plastics (TPU) met name binnenzolen.

Exoskeletons 3D printen

In het tweede project, MovAid (H2020 programma: Grant Agreement nr: 680754), is vervolgens op basis van deze Addfactor 3D printer een productienetwerk ontwikkeld voor exoskeletons. De printer is uitgevoerd met geĂŻntegreerde units om pick & place en het printen van geleidende sporen mogelijk te maken tijdens het printen. De exoskeletons zijn ontwikkeld voor ondersteuning van ouderen, werkers en

Doordat de printtechnologie is doorontwikkeld naar hoge temperatuur plastics, kunnen met de printer ook exoskeletons worden geprint. In het EUproject MovAid is hiervoor eveneens een supply chain uitgewerkt.

kinderen. De printer is hiervoor verder ontwikkeld om ook hoge temperatuur plastics (PA12) te kunnen printen.

Brainport Campus

In het Brainport Industries Campus Innovatieprogramma Fabriek van de Toekomst zullen IAM en AMSystems (een samenwerking van TNO en TU/e) in het project Multimateriaal3D deze technologie verder ontwikkelen. Dat doen ze samen met bedrijven die toepassingen zien voor industrieel 3D printen met geĂŻntegreerde functionaliteiten.

IAM (Industrial Additive Manufacturing) zal de nieuwe 3D printer uiteindelijk naar de markt brengen.

Op de Precisiebeurs (14 en 15 november in Veldhoven) wordt een presentatie gegeven over het ontwikkelingstraject van deze 3D printer. Bijzonder hieraan is geweest dat KMWE als machinebouwer en TNO vanuit verschillende Technology Readiness Levels (TRL) gelijktijdig aan de ontwikkeling hebben gewerkt. GeĂŻnteresseerden kunnen op de Precisiebeurs ook met medewerkers praten over de verdere ontwikkeling.

Een schematische voorstelling van de supply chain voor gepersonaliseerde binnenzolen. De 3D printer is het uiteindelijke productiemiddel.

56

www.kmwe.com www.iam.systems

print magazine oktober 2018

Formnext groeit naar 550 exposanten

RapidPro 2019 trapt af Met een druk bezochte netwerkbijeenkomst is de aftrap gegeven voor RapidPro 2019. De negende editie alweer, die komend jaar plaatsvindt onder het motto Define.Design.

Produce. Het Mikrocentrum heeft een aantal belangrijke partners uit de sector aan de beurs weten te binden. Hierdoor zullen er bijvoorbeeld meer businesscases van 3D printen gedeeld gaan worden.

Het motto Define.Design.Produce heeft daar alles mee te maken. Het motto weerspiegelt aldus Tom Wessels, de nieuwe event project manager bij het Mikrocentrum, alles waar RapidPro voor staat. Om in de productie volume te kunnen maken, zul je aan de voorkant duidelijk moeten hebben wat je wilt. Een van de nieuwe initiatieven op dit vlak is het delen van businesscases, zowel op de beurs als vooraf. Flam3D vult een van de twee themadagen in met presentaties waarin er veel ruimte is voor de businesskant van 3D printen alsook voor de bedrijfsmatige aspecten die amper belicht worden. Kris Binon, directeur van Flam3D, gaf nog eens aan dat de samenwerking met RapidPro mede ingegeven wordt door het feit dat er in de Benelux behoefte is aan een goede 3D printbeurs. “We willen van de exposanten weten waar de cases zitten, waar we de volgende gebruikers kunnen vinden, zodat we die naar de beurs kunnen halen.”

RapidPro 2019 vindt op 13 en 14 maart 2019 plaats in Veldhoven. Andere partners zijn dit jaar het Fraunhofer Project Center in Enschede en TNO evenals 3D Print magazine.

Formnext groeit opnieuw. Dit jaar zijn de twee verdiepingen van hal 3 van de Messe Frankfurt al wekenlang voor de start van de beurs uitverkocht. 550 exposanten vullen samen 36.000 vierkante meter. Daaronder liefst 165 nieuwe deelnemers aan de AM-beurs, die voor de eerste keer op Formnext erbij zijn. Belangrijk nieuw item op de beurs: een trans-Atlantische top over standaarden voor additive manufacturing.

Ook Formnext verschuift het accent dit jaar naar de toepassing van 3D printen. Naar de businesskant dus. In de Ready4industry area vinden de bezoekers concrete toepassingen van additive manufacturing uit de industrie.

Formnext vindt van 13 tot en met 16 november in Frankfurt www.formnext.de

3D Printing PostProcessing & AM Integrated Factory Twee nieuwe conferenties van Jakakima. Op 4 december staat 's ochtends het onderwerp postprocessing in het 3D printproces centraal. 's Middags gaat het over de geïntegreerde fabriek voor additive manufacturing. Beide conferenties vinden plaats op Brightlands Chemelot Campus in Sittard-Geleen.

De lezingenzaal bij het Mikrocentrum was tot de laatste stoel bezet tijdens de aftrap van RapidPro 2019.

print magazine oktober 2018

www.3dprintingpostprocessingconference.com www.amintegratedfactoryconference.com

57

Welk effect heeft 3D printen op de volksgezondheid?

Hoe gezond is 3D printen? En welke invloed kan 3D printen op de volksgezondheid in bredere zin hebben? Die vragen heeft het RIVM zich gesteld, want in de Volksgezondheid Toekomst Verkenning 2018 (VTV 2018) wordt een heel hoofdstuk aan 3D printen gewijd. Het RIVM ziet duidelijk de positieve effecten die de technologie op de volksgezondheid kan hebben. “3D-printing kan een grote impact hebben op de kwaliteit van leven, vooral wanneer het wordt gebruikt om patiëntspecifieke implantaten en medische hulpmiddelen te maken. Door 3D-printing zal het assortiment aan medische hulpmiddelen toenemen en sluit het beter aan op vragen en behoeften van patiënten.”

Dat is een van de positieve conclusies die de beleidsmakers van het RIVM alvast trekken. Verder benoemt het RIVM in het rapport ook voordelen zoals minder CO2 uitstoot door decentrale productie, minder verspilling en de ontwikkeling van bijvoorbeeld bioprinten. In het rapport kom je echter ook enkele kritische kanttekeningen tegen. Bij het smelten van kunststof kunnen gevaarlijke stoffen vrijkomen. De belangrijkste

waarschuwing in het rapport is echter dat bij het opstellen van de huidige regelgeving nog geen rekening is gehouden met het op grote schaal decentraal toepassen van 3D printen. En de crux zit volgens de samenstellers in het woord ‘decentraal’.

“Door decentralisatie van de productie kan de overheid burgers minder goed beschermen tegen onveilige situaties en inferieure producten”, zo staat in het rapport te lezen. Zowel het product als het proces kunnen centraal minder goed gecontroleerd worden.

Volgens de samenstellers van het rapport zijn bestaande wetten, zoals een Arbowet, een machinerichtlijn maar ook regelgeving op het vlak van gevaarlijke stoffen, nog niet afgestemd op de nieuwe realiteit waarin decentraal producten worden gemaakt via 3D printen. In het rapport wordt er ook op gewezen dat de aansprakelijkheidsvraag bij eventuele schade tijdens het productieproces of tijdens het gebruik van een 3D geprint hulpmiddel, complex kan zijn. Omdat bij het opstellen van de huidige regelgeving hier geen rekening mee is gehouden, is de vraag of deze wel goed toepasbaar is en effectief in de toekomst.

Materialise e-Stage: support makkelijk verwijderen

Deze supportstructuren worden door de nieuwe e-Stage module van Magics automatisch aangemaakt op een manier zodat ze naderhand makkelijker verwijderd kunnen worden.

Materialise e-Stage in Magics vergemakkelijkt het configureren van supportstructuren doordat de software deze automatisch genereert. Dikwijls moet elke supportstructuur apart aangemaakt worden bij de printjob voorbereiding. Met e-Stage kan dat voor het hele werkstuk in één keer, nu ook voor metalen componenten. Bij de engineering van een printjob kan werk dat doorgaans tot enkele uren in beslag neemt, hiermee in enkele minuten worden gedaan. Daar bovenop worden de supportstructuren zodanig ontworpen dat ze naderhand eenvoudiger te verwijderen zijn dan nu gebruikelijk is. De ervaringen die Materialise zelf heeft opgedaan met e-Stage,

58

wijzen in de richting van 50% tijdbesparing (bij metaal) bij het verwijderen van de support. Dit komt onder andere doordat er heel open structuren worden gegenereerd, waardoor het overtollig poeder makkelijker verwijderd kan worden. Hiermee hangt ook het derde voordeel samen, namelijk dat de structuren ontworpen worden met minimaal materiaalgebruik. Gemiddeld levert dit een besparing van 20% op het materiaal voor de supportstructuren op, waarbij de software ervoor waakt dat de warmteafvoer minimaal gelijk blijft of zelfs beter wordt.

E-Stage is beschikbaar voor zowel 3D metaalprinten als voor stereolithografie.

print magazine oktober 2018

Ricoh: hoger onderwijs en zorg zetten 3D printen bovenaan

De medische sector in Europa denkt straks niet meer zonder 3D printen te kunnen.

Niet alleen het Nederlandse maar het hele Europese onderwijs bestempelt 3D printen als een belangrijke activiteit om studenten voor te bereiden op de arbeidsmarkt. Ook de Europese zorgsector lijkt 3D printen te omarmen, net als de retailsector. Meer dan twee op de drie Europese ondernemers in de retailbranche (68%) wil binnen twee jaar investeren in 3D printtechnologie. De belangrijkste reden is het versnellen van productontwikkeling. Daarnaast denkt het merendeel van deze retailbedrijven dat alle vormen van nieuwe printtechnologieën essentieel zijn om het vertrouwen van de consument te behouden. “Fysieke winkels nemen het op tegen digitale concurrenten, om on-demand producten te leveren en deze te personaliseren. Grote retailers gebruiken steeds vaker printtechnologie om de klantenervaring te verbeteren, orders effectiever uit te voeren en de loyaliteit van de klant te winnen”,

zegt Maurits Aalders, marketingdirecteur bij Ricoh Nederland.

Juist in de retail is het belangrijker dan ooit om de consument op het juiste moment het juiste product aan te reiken. Volgens Maurits Aalders overbrugt 3D printen de kloof tussen digitale en fysieke producten. Hierdoor vereenvoudigt de manier van productie, opslag en distributie. “Maar ook transacties veranderen door het lokaliseren van on-demand productie, omdat de nadruk wordt gelegd op de verkoop van oneindig repliceerbare 3D-producten.” Ook de zorgsector denkt over enkele jaren niet meer zonder 3D printen te kunnen. Het bredere onderzoek door Ricoh onder ruim 3100 Europese beslissers in verschillende sectoren, toont aan dat de belangrijkste drijfveren om te investeren in 3D printen zijn het verkorten van ontwikkeltrajecten (80%) en productie dichterbij de eindklant brengen (69%) naast onder meer personalisatie.

Europees Parlement: juridische kant van 3D printen onderzoeken Het Europees Parlement (EP) wil dat de Europese Commissie gaat onderzoeken welke juridische zaken, zoals IP en productaansprakelijkheid, aangepast moeten worden aan de nieuwe realiteit van 3D printen. Het initiatief komt van het Franse Europees parlementslid Joëlle Bergeron en wordt inmiddels gesteund door de juridische commissie van het EP. Het juridisch comité wijst op een aantal punten waar de bestaande regelgeving tekort kan schieten. Allereerst is dat het intellectueel eigendom van een ontwerp of product. Hoewel juristen aangeven dat 3D printen het intellectueel eigendom niet fundamenteel verandert en geen inbreuk doet op eigendomsrechten, wijzen deze experts er wel op dat het creëren van een file voor de 3D printer ook als ‘werk’ gezien zou kunnen worden. In dat geval zou je ook dit

print magazine oktober 2018

moeten kunnen beschermen met copyright. Met name speelt dit op de internetplatformen waar 3D modellen worden verhandeld of uitgewisseld. Het tweede punt, aansprakelijkheid, is waarschijnlijk complexer. Jurisprudentie over aansprakelijkheid van 3D geprinte producten ontbreekt. Is het 3D printservicebedrijf aansprakelijk? De fabrikant van de 3D printer of de software?

Of de maker van het product? De complexiteit van de totale supply chain maakt het nog eens extra moeilijk. Ook hier moet naar gekeken worden voordat 3D printen de vlucht gaat nemen die menigeen voorspelt. CECIMO heeft in een reactie al gewaarschuwd dat de opkomende sector niet afgeremd moet worden in zijn groei door nieuwe complexe wet- en regelgeving.

59

Data Solvay PEEK-filament beschikbaar voor e-Xstream Digimat

Solvay levert het PEEK-filament met de data voor simulatie in e-Xstream Digimat.

Solvay brengt als eerste een PEEK-filament op de markt waarvan het 3D printgedrag volledig gesimuleerd kan worden in de nieuwe e-Xstream Digimat software. Het gaat om KetaSpire PEEK-filament (polyetheretherketone). Solvay breidt het aantal filamenten dat met deze simulatiesoftware gesimuleerd kan worden snel uit. Hiermee moet het makkelijker worden om direct een goede print te maken Het materiaal is beschikbaar inclusief de data voor de simulatie in de software van e-Xstream.

Met deze Digimat software kunnen engineers warpage en interne spanningen voorspellen als ze met KetaSpire gaan 3D printen. Met de software kunnen ze de printparameters zodanig aanpassen dat de vervorming tijdens het printen minimaal is.

Zonder enkele testprint komt er direct een goede print uit de machine. www.solvay.com

Dddrop start verkoop in Brazilië 3D printerfabrikant dddrop heeft sinds kort een verkoopkantoor in Brazilië. Daarmee start dddrop de expansie buiten Europa. Dit heeft oprichter en directeur Alfred Uytdewilligen gezegd op een seminar van de Nederlandse fabrikant van FDM-printers in de fabriek in Doetinchem.

Dat dddrop de stap naar Sao Paulo in Brazilië maakt, heeft volgens Alfred Uytdewilligen allereerst te maken met de groeipotenties van de Latijns-Amerikaanse markt en ten tweede - en misschien wel voornamelijk - met het ontwikkelstadium waarin de Doetinchemse 3D printer zich bevindt. De machine is zo stabiel dat hij het aandurft deze naar de andere kant van de wereld te exporteren.

“Bovendien kunnen we met onze technologie nu op afstand service bieden. We kunnen kennis naar de gebruiker brengen zonder dat we er naar hoeven toe gaan.” Dat gebeurt via de live verbinding die vanuit Doetinchem kan worden opgebouwd met de 3D printer. De dddrop specialisten

Dddrop organiseerde onlangs een seminar in Doetinchem. Deelnemers kregen een rondleiding door de fabriek waar de 3D printers geassembleerd en getest worden. Op de foto de test- en ontwikkelafdeling.

60

Alfred Uytdewilligen (direct naast de 3D printer) tijdens de rondleiding.

kunnen op afstand ondersteuning bieden. In Doetinchem wordt momenteel zelfs een servicebot ontwikkeld om de support verder te automatiseren. Alfred Uytdewilligen verwacht veel van kunstmatige intelligentie. Daarmee moet de 3D printer in staat worden om fouten te analyseren en hiervan te leren. “We krijgen steeds vaker vragen lever ons de settings. Zorg dat de printer werkt met een bepaald materiaal.” Eigenlijk zien volgens hem veel engineers de 3D printer als een black box. “Ze willen er vanaf blijven en goede stukken produceren.” Daar ligt dan ook de uitdaging voor de fabrikanten. Met kunstmatige intelligentie en de nieuwste generatie visiontechnologie wordt het mogelijk, zegt Alfred Uytdewilligen. Hij verwacht dat de 3D printers eerdaags adaptief gaan printen. Daarmee bedoelt hij dat de printer vanuit een basisinstelling start en dat vervolgens via de analyse van de beelden de besturing in staat is de parameters zelf bij te stellen en te optimaliseren. Tijdens het printproces. www.dddrop.com

print magazine oktober 2018

Flam3D leden pakken groots uit op Formnext Formnext in Frankfurt staat bekend als een van de hoogtepunten van het Additive Manufacturing kalenderjaar.

Tijdens dit vierdaagse platform worden de nieuwste ontwikkelingen, tools en innovatieve productieoplossingen gepresenteerd. Flam3D zal ook dit jaar weer als standhouder aanwezig zijn met enkele van haar leden.

Op standnummer H3.0-H70 zal de branchevereniging samen met 3D Maastricht, Flanders Make, Hulotech, Twikit, en Vertex

by Velleman Projects maar liefst 80 m² innemen. Een ideale opportuniteit voor de Lage Landen om groots uit te pakken op de grootste Europese vakbeurs rond additieve productietechnieken.

Vorig jaar trok de beurs ruim 21.000 internationale bezoekers, dit jaar belooft dat aantal nog hoger op te lopen.

Verwijsfunctie

Als onafhankelijke netwerkorganisatie zal Flam3D ook dit jaar weer ter beschikking staan om de bezoekers zo goed mogelijk te voorzien van antwoorden op hun vragen, en ze vervolgens

Formnext is een van de jaarlijkse hoogtepunten van het AM jaar. Flam3D staat er samen met een aantal leden.

door te verwijzen naar de juiste contacten die hen verder kunnen helpen bij het vinden van een oplossing voor hun 3D-printvraagstuk.

Infosessie 3D metaalprinten Flam3D organiseert wegens het succes van de vorige edities nu al voor de vierde maal een gratis infosessie over metaalprinten. Is de technologie iets voor jouw bedrijf? Wat zijn de mogelijkheden en de hinderpalen? Op één avond wordt een overzicht van de mogelijkheden en uitdagingen uit de doeken gedaan.

Het doel van deze avond is bedrijven informeren over het aanbod, op een onpartijdige manier. De avond start met een algemeen overschouwende en technische toelichting, waarna verschillende concrete bedrijfscases worden gepresenteerd door onder andere Materialise, LCV (Laser Cladding Venture), In Summa Innovation - MSC Software, Air Liquide, EKZO - SLM Solutions, VIVES Hogeschool. Dit breed aanbod van sprekers uit verschillende hoeken garandeert een eerlijk beeld op het thema.

Zelfs concurrerende aanbieders worden aan het woord gelaten.

31 oktober, In Summa (Raamdonksveer).

Inschrijven kan via http://bit.ly/2NcNmv9

3D-printen, wat kan ik ermee? Miniseminarie en netwerkevent De mogelijkheden van 3D-printing zijn bijzonder ruim en toepassingen zijn te vinden in velerlei sectoren.

Voor vele kleinere bedrijven blijft het echter moeilijk om de voordelen ervan te kunnen inschatten. In dit miniseminarie worden de aanwezigen daarom ingeleid in de wereld van 3D-printing.

Met een eerder technische inleiding en een aantal concrete cases zal worden getoond dat er ook op kleine schaal best het één en ander te zeggen valt voor additive manufacturing.

print magazine oktober 2018

Er wordt afgesloten met een netwerkreceptie. De ideale gelegenheid om met experts in gesprek te gaan en de toepassingsmogelijkheden te ontdekken. Dit miniseminarie is bedoeld voor iedereen die geïnteresseerd is in 3D-printing en de mogelijkheden voor bedrijven, producten en processen.

18 oktober, Syntra MVL (Sint-Niklaas).

Inschrijven kan via http://bit.ly/2MKDuvC

61

Mikrocentrum en Flam3D bundelen hun krachten Op 13 en 14 maart 2019 vindt de 9e editie van RapidPro plaats: dé belangrijkste vakbeurs met congres in de Benelux voor de gehele keten van het snel maken van prototypes en producten. Maar ook voor organisaties die zich bezighouden met productontwikkeling. Mikrocentrum en Flam3D bundelen de krachten voor de komende editie van RapidPro. De samenwerking tussen beide organisaties zal zich concretiseren op drie vlakken. Als eerste is er het

Additive manufacturing op Prototyping 2018

Dit jaar presenteerde Flam3D zich ook al op RapidPro. In 2019 komt er een apart clusterpaviljoen voor de Flam3D-leden.

contentprogramma op de beurs. De krachten worden gebundeld om toonaangevende sprekers vast te leggen, en een mooi en relevant programma voor de bezoekers op te zetten. Daarnaast worden er inspanningen geleverd om nog meer relevante bezoekers de richting van de beurs uit te sturen. Tenslotte kunnen leden van Flam3D via een speciale formule een plaatsje als standhouder op de beurs boeken.

Clusterpaviljoen

Flam3D zal namelijk een clusterpaviljoen hebben op de belangrijkste 3D-printbeurs van de Benelux. Leden van Flam3D kunnen genieten van uitzonderlijke voorwaarden, waaronder 25% korting op standruimte die voor Flam3Dleden te boeken is aan € 275/m² met een minimum van 5m² (€ 1375). De exposanten die gebruik maken van dit aanbod kunnen rekenen op een stijlvolle en uniforme indeling van hun stand; volledig ingericht zonder zorgen. Contacteer Flam3D om gebruik te kunnen maken van dit aanbod.

RapidPro (13-14 maart 2019, Veldhoven)

Agenda

komende activiteiten Howest Industrial Design Center slaat opnieuw de handen in elkaar met Kortrijk Xpo voor een volgende beurseditie van Prototyping. Dat evenement richt zich naar al wie actief is in de wereld van productontwikkeling. De nadruk ligt op het volledige ontwerpproces, van idee tot en met de realisatie van een businessmodel en de productie van kleine series of van een nulserie. Op de beursvloer stellen bedrijven en onderzoekscentra hun technologieën, materialen, tools en technieken voor om alle soorten ideeën te materialiseren.

Additive Manufacturing is bijgevolg goed vertegenwoordigd op de beurs, zowel wat de standhouders als het contectprogramma betreft. Zo komen onder meer Tobias Stittgen (Group Leader Digital Production and AM Consulting aan de RWTH Aachen University) en professor Andreas Gebhardt (FHAachen) langs. Prototyping vindt op 7 en 8 november plaats in Kortrijk XPO. Bezoeken kan gratis na voorregistratie op de website www.prototypingxpo.com.

18 okt Miniseminarie & netwerkevent: 3D-printen, wat kan ik ermee i.s.m. Syntra 1 nov 4e Metaalinfoavond 7-8 nov Flam3D op Prototyping 13-16 nov Flam3D op Formnext 27 nov Start to AM: waar vind ik opleiding, onderzoek of dienstverlening?

Meer informatie : www.flam3d.be

Vlaamse en Nederlandse organisaties welkom bij belangenbehartiger 3D

Flam3D: inmiddels meer dan 80 leden Flam3D is een non-profit organisatie die in eerste instantie de belangen van de leden wil behartigen op een overkoepelend niveau. Meer dan 80 organisaties die in Nederland en Vlaanderen actief zijn op het gebied van 3D-printing zijn aangesloten bij Flam3D. We zijn er om onze leden te ondersteunen, maar ook om organisaties te helpen aan de slag te gaan met 3D-printen.

Actief in de Additive Manufacturing sector?

Met Flam3D doen we de markt van het 3D-printen groeien. We hebben een specifiek aanbod voor bedrijven, onderzoekscentra en onderwijsinstellingen, dat grofweg in te delen is in 3 verschillende categorieën: • Interne netwerking Het creëren van nieuwe (business)links tussen de leden onderling. Dat gaat van netwerkevents tot individuele ondersteuning bij het opzetten van mogelijke synergiën en nieuwe waardeketens.

• Externe netwerking Activiteiten die onze leden in staat stellen om nieuwe prospects te identificeren. We werken met informatieavonden, beursdeelnames, matchmakings en individuele begeleiding van prospects en leads tot bij de organisaties in ons netwerk.

Met andere woorden: we brengen de klanten tot bij jou.

• Algemene activiteiten Flam3D informeert over de laatste stand van zaken. We zetten daarnaast in op onderwijs en educatie, ondersteunen de projectwerking van leden en bieden ondersteuning bij eventuele lobby-dossiers om de belangen van haar leden te behartigen.

We helpen leden ook bij de publicatie van persberichten en andere communicatie- en marketingactiviteiten. We organiseren beursdeelnames, kortingsacties op beurzen, conferenties, publicaties en advertenties voor onze leden, en vertegenwoordigen onze leden daarnaast op internationale events.

Op zoek naar Additive Manufacturing oplossingen?

Op zoek naar info of partners? Ruim 80 organisaties die actief zijn op het gebied van 3D-printing zijn aangesloten bij onze nonprofit organisatie. Al deze organisaties representeren zo goed als het hele 3D-ecosysteem: toeleveranciers, fabrikanten, serviceaanbieders, maakbedrijven die additieve of hybride fabricatie toepassen, scholen en onderzoeksinstellingen. Binnen ons netwerk vinden we altijd relevante kennis en contacten om te helpen met jouw 3D-uitdaging. Contacteer ons voor gratis onafhankelijk basisadvies en de juiste connecties!

Actuele kortingsacties voor leden

20% als bezoeker 3D Printing & Bio-printing in Healthcare 11-12 okt '18

print magazine oktober 2018

€ 50 korting als bezoeker Flanders Make Symposium, 27 nov '18 30% als bezoeker en 10% als standhouder 3D Printing Post-Processing Conference, 4 dec ‘18 30% als bezoeker en 10% als standhouder AM Integrated Factory Conference, 4 dec ‘18 30% als bezoeker en 10% als standhouder 3D Medical Conference, 30-31 jan '19 30% als bezoeker en 10% als standhouder 3D Printing Electronics Conference, 22 jan ‘19 25% als co-standhouder RapidPro, 13-14 maart '19 10% als standhouder op Advanced Engineering, 22-23 mei ‘19 20% op aankoop The 3D Printing Handbook (extra volumekorting mogelijk) 15% op (print en web) advertentieruimte 3D Print Magazine

Flam3D Technologiepark 935 9052 Zwijnaarde België info@flam3d.org

Nieuwe leden AMR Europe is distributeur van diverse high-end 3D printsystemen, de Scan in a Box scanoplossingen en ontwikkelaar op het gebied van nieuwe materialen en toepassingen. www.amreurope.com

HP Benelux biedt 3D-printers die dankzij de Multi Jet Fusion-technologie de unieke mogelijkheid om onderdelen betaalbaar en snel te produceren, waarbij de fysieke en functionele eigenschappen bovendien op ieder punt in het onderdeel controleerbaar zijn. www8.hp.com/nl/nl/printers/3d-printers.html

OCAS (OnderzoeksCentrum voor de Aanwending van Staal) is een geavanceerd, marktgericht onderzoekscentrum dat wereldwijd producten, diensten en oplossingen op basis van staal en metaal levert aan metaalverwerkende bedrijven. www.ocas.be

OMD3D gaat voor 3D-printen met 360° service. Bij OMD3D kan je een ontwerp laten maken, een product printen of een printer kopen. Het bedrijf focust bovendien op ecologische oplossingen, duurzaamheid en recyclage. www.omd3d.com

63

Professionele 3D-productiesystemen Met de Fortus 3D-productiesystemen produceer je complexe onderdelen efficiĂŤnter en effectiever dan ooit!

Van hoogwaardige, functionele prototypes tot end-use parts, Seido heeft dĂŠ 3D-printer in huis voor uw specifieke behoeften. Bezoek onze site en ontdek het ruime aanbod 3D-printers van Stratasys.

Tu i n w i j k l a a n 4 , B - 8 5 0 1 K o r t r i j k BE +32 56 35 00 35 N L + 3 1 3 0 3 2 0 0 2 74 Showroom: Kortrijk & Eindhoven w w w. s e i d o - s y s t e m s . c o m