3D Print magazine april 2021: is AM klaar voor de doorbraak? by Franc Coenen

3 D PR I N T M A G A Z I N E APRIL 2021

ORIGIN PAST IN STRATEGIE STRATASYS Derde 3D metaalprinter voor Unique Metal 3D

BIG DATA GAME CHANGER AEROSPACE

DE VALK PRINT

PRECISIE CHUCK

Nieuwe generatie harsen maakt DLP geschikt voor het grote werk

INHOUD

voor 08 Klaar semicon

Machinefabriek De Valk 3D print een chuck voor een precisiemachine

#3 voor Unique Metal 3D

Laserpolijsten AM-delen In 10 minuten naar een Rawaarde van 2 micron

Karen Kuil heeft de derde metaalprinter in gebruik genomen. Dat schept nieuwe kansen

Andrew Graves DSM AM De nieuwe generatie harsen gaan DLP-printen vleugels geven

Origin en Stratasys Dubbel interview over de overname en het groeipotentieel

44 Tijd voor Trots 20 2

3D PRINT MAGAZINE 1-2021

De kwartaalnieuwsbrief van Flam3D over hoe de regio kan reageren op de trends in de AM-industrie

DE EERSTE LAAG

De dynamiek waarmee de 3D printindustrie 2021 is begonnen, doet me terugdenken aan de tĳd waarin een aantal van de toenmalige marktleiders naar de beurs gingen. Het geloof in de nieuwe productietechnologie was tien jaar geleden ongekend. Nu lĳken beleggers hetzelfde vertrouwen te hebben in de verdienmodellen van de nieuwkomers van dit decennium. Het afgelopen kwartaal hebben we bĳ 3D Print magazine evenmin stil gezeten. Vanaf dit kwartaal brengen we het magazine onder eigen regie uit. Die kans grĳpen we aan om de vormgeving over een andere boeg te gooien. Dat geldt ook voor de cover. Jullie waren gewend hier machines en mooie AM-producten te zien. Die laatste vind je nog steeds op de cover van deze editie. Maar we brengen ook de makers, in dit geval Wesley van der Heĳden en John Hagelaars van Machinefabriek De Valk, mee in beeld. Waarom? Lees hun verhaal over het precisie-onderdeel voor de machine van SCIL Nanoimprints Solutions. Ze hebben op een creatieve wĳze de mogelĳkheden van 3D metaalprinten benut om de problemen die de machinebouwer ondervond in de bouw van een nieuwe machine op te lossen. Daarna is het team van Machinefabriek De Valk nog weken bezig geweest het 7 kilo zware AM-werkstuk na te bewerken tot de µm nauwkeurigheid die de precisie-industrie verlangt.

Colofon 3D Print magazine is een uitgave van Franc Coenen Publiciteit en verschĳnt 4 keer per jaar zowel digitaal als in print. Het primaire verspreidingsgebied is Nederland en Vlaanderen. In het magazine vind je de kwartaalnieuwsbrief van Flam3D. Redactie: hoofdredacteur Franc

De moraal van het verhaal? Hoezeer technologie de samenleving stuurt, uiteindelĳk zĳn het de mensen die een technologie tot een succes - of tot een flop - maken. Dat geldt ook voor additive manufacturing. Laten we onze kennis en creativiteit gebruiken in de concurrentiestrĳd die steeds meer gedomineerd lĳkt te worden door dollars.

Coenen - redactieadres redactie@3dprintmagazine.eu Schuttersdreef 72 6181 DS Elsloo Nederland T +31464333123 Fotografie: Pixaby, Velo3D, Desktop

Franc Coenen

Metal, Franc Coenen, Machinefabriek De Valk, Paul Klopper, Edwin Kroon, KU Leuven, Porsche / SLM Solutions, Airbus Helicopters, DSM, Origin, Stratasys, Erik Tempelman, e.a.

3D PRINT MAGAZINE 1-2021

AMINDUSTRIE NIEUWE BULLMARKT Een nieuw verdienmodel verleidt investeerders tot een miljarden injectie in Amerikaanse printerfabrikanten. Waarmee verleiden ze de beleggers?

o’n $1,5 miljard dollar hebben beleggers geïnvesteerd in drie Amerikaanse metaalprinterfabrikanten. Markforged, Desktop Metal en Velo3D hebben hiermee elk een marktwaarde van tussen de 1,5 en 2,3 miljard dollar. Vergelijk de cijfers van nu met die in 2016, toen GE het Zweedse Arcam en het Duitse Concept Laser kocht. De Amerikanen betaalden $599 miljoen voor een 75% belang in de Duitse fabrikant van metaalprinters. Inclusief de overname van Arcam investeerde GE toen bijna $1,4 miljard in 4

3D PRINT MAGAZINE 1-2021

Van een pure sales organisatie veranderen de drie fabrikanten naar een service leverancier met hogere marges.

Velo3D verwacht te kunnen profiteren van de gepatenteerde support free printtechnologie.

additive manufacturing in de verwachting dat de omzet met meer dan 40 procent per jaar zou gaan groeien. Tegen 2020 had GE een omzet van $1 miljard willen boeken met de 3D metaalprintbusiness. Vorig jaar zomer heeft het Amerikaanse bedrijf $877 miljoen goodwill afgeschreven op de beide overnames. Nu, na een jaar waarin het groeitempo van de AM-markt is teruggevallen tot 7,5 procent, halen Markforged, Desktop Metal en Velo3D met hun beursgang samen ongeveer hetzelfde bedrag op als GE in 2016 in de AMactiviteiten investeerde. Ondanks dat ze alle drie een omzet halen van hooguit enkele tientallen

miljoen euro’s. De clou zit in het veranderend verdienmodel van de drie spelers. Het geld verdienen de drie fabrikanten als de klanten hun machines gebruiken. Omzet uit service De presentaties van de drie bedrijven reppen namelijk alle over recurring revenue. In gewoon Nederlands telkens terugkerende omzet omdat de klant betaalt voor verbruiksmaterialen, software, service en andere zaken. Machines verkopen verandert in een service georiënteerde business. Dat levert aanzienlijk meer omzet en winst op. Desktop Metal maakt dit duidelijk aan de hand van de beide 3D PRINT MAGAZINE 1-2021

Velo3D en Desktop Metal praten al over concernomzetten van $1 miljard dollar dit decennium.

WAT IS DE TOEKOMST VAN DE EUROPESE AM-INDUSTRIE? Samen hebben de drie Amerikaanse AM-bedrijven ruim $1,5 miljard opgehaald met de beursgang. Enkele maanden geleden haalde Relativity Space ook een half miljard dollar op bij een onderhandse aandelenplaatsing. Wat betekent dit voor de Europese concurrentie? Zet de bedragen af tegen de €1,5 miljoen die Valcun in Vlaanderen onlangs ophaalde en de €55 miljoen die Highlands Beheer tot nog toe in Additive Industries investeerde. Of tegen de converteerbare obligatie van €15 miljoen waarmee SLM Solutions de groei wil financieren. Waar haalt de Europese AM-industrie de kracht vandaan om tegen de Amerikaanse giganten op te boksen?

3D PRINT MAGAZINE 1-2021

grote binderjetting systemen. Een Shop System met een aanschafprijs van $290.000 (met $33.000 consumables) levert gedurende een 10-jarige economische levensduur (als voorbeeld) in totaliteit $1,1 miljoen op omdat gebruikers jaarlijks zo’n $80.000 spenderen aan verbruiksmaterialen en service. De initiële investering van $2,2 miljoen in een Production System verdrievoudigt in 10 jaar tot een opbrengst van $6,5 miljoen. Bij Velo3D zie je hetzelfde. Een 3D metaalprintsysteem dat geleverd wordt volgens het nieuwe businessmodel levert een 80 procent hogere omzet op gedurende de eerste zeven jaren. Markforged haalt nu al 30 procent van de omzet uit terugkerende omzet, met name door verbruiksmaterialen, service en software. Dat percentage stijgt in de komende jaren. De bruto marge verbetert hierdoor van 56% vorig jaar naar 62% in 2025. Velo3D: 1 miljard omzet De groeivoorspellingen van de drie bedrijven, deels gebaseerd op Wohlers Report 2020, zijn rooskleurig. Velo3D stond

bovenaan het lijstje van Elon Musk, zo heeft Barry Sternlicht, CEO van Jaws Spitfire SPAC bevestigd. Jaws Spitfire is het fonds waarmee Velo3D fuseert om een beursnotering te krijgen. Volgens Sternlicht had Musk interesse omdat Velo3D onderdelen print voor SpaceX, de andere onderneming van de Tesla oprichter. Oprichter Benny Buller voelde daar echter niks voor. De ruimtevaart is slechts één van de groeimarkten die hij ziet. In de toelichting voor investeerders schetst het management de verwachting dat de markt voor hoogwaardige AM-delen dit decennium groeit naar $180 miljard. Velo3D zal in zijn eentje tegen 2030 $20 miljard van die markt kunnen bedienen. Vorig jaar boekte de start-up $19 miljoen omzet; tegen 2026 kunnen dat er al $937 miljoen zijn. Dat moet een EBITDA opleveren van $318 miljoen. SpaceX is een van de investeerders in Velo3D. Over drie jaar denkt men alleen al aan deze klant 22 Sapphire systemen te kunnen leveren. De groeiverwachtingen zijn vooral gebaseerd op de unieke eigenschap van de Velo3D metaalprinters dat ze supportvrij

20 cent van elke dollar besteed aan traditionele productietechnieken wordt verspild.

Een metalen onderdeel geprint met de technologie van Markforged.

kunnen printen. Daarnaast breekt de Sapphire XC met het grotere bouwvolume de bredere markt open omdat de prijs per geprint onderdeel met 65 tot 80 procent daalt. Een opvallend detail in de financiële toelichting van het concern is dat men tot 2026 sterker denkt te groeien in de VS dan in Europa en Azië. Desktop Metal: productiviteit Ook Desktop Metal is bullish over de AM markt. De Amerikaanse onderneming die al enkele jaren telkens honderden miljoenen dollars weet aan te trekken, voorspelt dat de AM-markt dit decennium 11 keer over de kop gaat: $12 miljard vorig jaar naar $146 miljard in 2030. “Wij verwachten dat de markt als geheel sterk opveert na Covid-19. De AM-industrie zal de groei van 25% per jaar vasthouden”, aldus Ric Fulop, CEO, eerder dit jaar in een analistencall. Vorig jaar boekte Desktop Metal een omzet van $16,5 miljoen en een netto verlies onder aan de streep van $90,4 miljoen. Dat is echter voorlopig geen probleem. Eind 2020 had het concern $595 miljoen in kas; door de uitoefening van warrants is daar in maart 2021 nog eens $136,8 miljoen bijgekomen. Ric

Fulop merkte in de analistencall verder op dat de binder jetting systemen van de fabrikant een van de grootste belemmeringen voor metaalprinten hebben weggenomen: het gebrek aan snelheid. Dit is mede te danken aan het feit dat het aantal nozzles elke 18 tot 24 maanden verdubbelt. Hierdoor kan Desktop Metal opschalen en dalen de kosten per geprint onderdeel. De belangstelling voor AM komt volgens Benny Buller vooral doordat gereedschaploze productie een van de pijnpunten in de bestaande productietechnieken weg neemt. Dit betekent kortere doorlooptijden, sneller kunnen reageren en lagere kosten. Designvrijheid is een tweede punt dat de groei aanjaagt. Desktop Metal denkt al in 2025 op een omzet van $942 miljoen uit te komen. Een kwart daarvan komt uit de zogenaamde recurring revenues, omzet uit verbruiksmaterialen en service. Markforged: verspilling Markforged is de derde Amerikaanse 3D printerfabrikant die een beursnotering krijgt. Van de drie is de onderneming, gestart door Greg Mark, de oudste.

Opvallend in de presentatie van Greg Mark is dat hij als eerste het thema verspilling noemt. “De huidige manier van produceren leidt tot een enorme verspilling. Ongeveer 20 procent van elke dollar besteed aan traditionele productietechnieken wordt verspild.” Het niet snel kunnen reageren op verstoringen in de aanvoerketens en het tekort aan vakmensen én de beperkte designvrijheid zijn de andere. 3D printen is het antwoord van Markforged op deze verspilling. Daarbij onderscheidt de onderneming zich volgens de oprichter met de combinatie van software, hardware en materialen. De AI-algoritmen leren dagelijks bij van de 3D printers die wereldwijd printen en daardoor kan Markforged de software steeds verder verbeteren. Daarmee schetst hij een van de pijlers onder het verdienmodel van de drie bedrijven: over the air software updates verbeteren de machines. Daar betaalt de klant voor. Markforged verwacht het klantenbestand van 10.000 nu tegen 2025 te kunnen vergroten naar 70.000. De omzet van $70 miljoen in 2020 zal dan gegroeid zijn tot $700 miljoen. Dankzij de beursgang heeft Markforged $425 miljoen in kas gekregen. 3D PRINT MAGAZINE 1-2021

KLAAR VOOR SEMICON Machinefabriek De Valk heeft een aantal waferchucks voor SCIL Nanoimprint Solutions geproduceerd met als

oor de chuck waarop de wafer ligt te 3D printen, worden assemblageproblemen opgelost en verbetert het thermisch gedrag van het onderdeel voor een chipmachine. “Als je in het beginstadium mee mag denken met de klant, kunnen we dit resultaat behalen”, zegt John Hagelaars van De Valk. Hij heeft nooit eerder een AM-werkstuk in handen gehad met zulke hoge nauwkeurigheden en eigenschappen.

basistechnologie 3D metaalprinten. De nauwkeurigheden liggen op het niveau van precisie CNCwerkstukken. 8

3D PRINT MAGAZINE 1-2021

Substrate Conformal Imprinting Lithography: dat is de officiële benaming voor de technologie van SCIL Nanoimprint Solutions. Eigenlijk een alternatieve technologie voor bekende lithografische processen in de halfgeleiderindustrie. Voor toepassingen zoals fotonica, MEMS, sensoren en optische toepassingen is dit interessant omdat SCIL de productiekosten van wafers verlaagt. Dit is onder

Wesley van der Heijden (links), samen met John Hagelaars, met in zijn handen de afgewerkte chuck voor de machine van SCIL. John laat een voorbeeld van de rasterstructuur zien.

De Ra waarde van de afgewerkte chuck bedraagt 0,4 micron. De chuck weegt ruim 7 kilogram na het printen.

meer te danken aan het feit dat het SCIL-proces bij kamertemperatuur werkt. “De resist, de lak, die we gebruiken is anorganisch en vloeibaar bij kamertemperatuur. Dat is uniek.” legt Rob Voorkamp uit, General Manager bij SCIL. De keuze voor additive manufacturing is ingegeven door meerdere redenen. Zo moet het onderdeel extreem stijf zijn. Dit kun je bereiken door de chuck niet uit losse onderdelen op te bouwen, zoals bij de eerste generatie SCIL machines, maar uit één geheel. Dus met additive manufacturing, omdat je dan met interne structuren de stijfheid vergroot en tegelijkertijd gewicht bespaart. De chuck voor de eerste serie machines is samengesteld uit losse freesonderdelen die verlijmd worden. Dit is moeilijk in de assemblage omdat het onderdeel volledig lekdicht moet zijn. De derde reden waarom de engineers van SCIL voor 3D metaalprinten hebben gekozen, is dat de chuck zeer egaal en snel moet kunnen opwarmen en afkoelen. Geen extreme temperaturen, maar de

chuck moet snel van kamertemperatuur opwarmen tot 60 graden C en weer snel afkoelen. Daarnaast moet de chuck de temperatuur zeer precies kunnen vasthouden. “Philips PINS, de hoofdaannemer voor de bouw van de SCIL machine, heeft ons daarom gevraagd of we dit onderdeel kunnen 3D printen”, zegt John Hagelaars, directeureigenaar van machinefabriek De Valk in Valkenswaard. Naar één geheel Wesley van der Heijden, AMengineer bij De Valk, legt uit dat allereerst het ontwerp zodanig is aangepast dat het onder een hoek van 45 graden kan worden geprint. Hierdoor passen twee exemplaren gelijktijdig op de bouwplaat van de Metalfab1, het AM-systeem dat De Valk gebruikt. De printtijd bedraagt dan vijf dagen voor de twee. Voor extra stijfheid zonder dat het gewicht te veel toeneemt, zitten er rasterstructuren in de chuck. Deze structuren zijn berekend met speciale software om het gewicht te minimaliseren en de stijfheid te maximaliseren. Deze stijfheid is niet zozeer nodig voor de uiteindelijke toepassing, maar wel om het onderdeel na het 3D printen zeer nauwkeurig mechanisch te kunnen bewerken. John Hagelaars: “De stijfheid moet voldoende zijn om met nabewerken een vlakheid van 0,005 te halen.” De Ra waarde van de afgewerkte chuck bedraagt 0,4 micron. De chuck weegt ruim 7 kilogram na het printen. Poeder verwijderen Een van de uitdagingen vanuit AMDe chuck op de bouwplaat van de MetalFab 1 metaalprinter.

3D PRINT MAGAZINE 1-2021

Er komt nog steeds veel handwerk aan te pas. Industrialisering in de betekenis zoals die voor frees- en draaidelen geldt, is nog niet haalbaar.

3D NANOSTRUCTUREN SCIL Nanoimprint Solutions heeft begin deze eeuw een nauwkeurige technologie ontwikkeld om 3D nanostructuren op een substraat aan te brengen. Waar de conventionele lithografiemachines, gangbaar in de semiconductor industrie, 2 dimensionele lagen aanbrengen en deze stapelen, gaat het bĳ SCIL om 3D structuren in nanometerbereik. Structuren met features tot 10 nm klein kunnen in één keer op een wafer van 300 mm worden aangebracht. “Voor bepaalde toepassingen in onder andere de fotonica, MEMS, sensoren en andere optische toepassingen is dit interessant”, zegt Rob Voorkamp, General Manager SCIL Nanoimprint Solutions, onderdeel van Philips. De technologie is vooral interessant voor volumeproductie.

3D PRINT MAGAZINE 1-2021

perspectief is geweest het verwijderen van het poeder. Er mag geen poeder achterblijven. “Het gaat om een Grade 2 onderdeel. De waferchuck wordt meerdere keren gereinigd. Daarom moet alle poeder eruit zijn”, verduidelijkt Wesley van der Heijden. Als eerste stap wordt met een trilapparaat, terwijl de chucks nog op de bouwplaat zitten, het overtollig poeder zoveel mogelijk verwijderd. Daarna worden de laatste resten met perslucht in een flowkast verwijderd. Deze perslucht wordt via de aansluitingen voor het koelwater op de chuck naar binnen gebracht. Met heatmapping wordt daarna gecontroleerd of alle poeder eruit is. John Hagelaars: “Als je koelwater in het systeem brengt en snel opwarmt en afkoelt, moet de onderkant steeds een egaal verloop van de temperatuur vertonen. Is dat niet het geval, dan zit nog ergens poeder.” Mechanische nabewerkingen Nadat poeder en support zijn verwijderd, doorloopt het semiconductor onderdeel een aantal mechanische nabewerkingen, waaronder CNC frezen, slijpen, elektropolijsten en lappen. Het gaat namelijk om een precisieonderdeel. De bovenkant moet een vlakheid hebben van 5 micron. De vacuümvlakken aan de onderzijde moeten 0,04 mm parallel lopen aan de bovenzijde, die spiegelglanskwaliteit wordt afgewerkt. Ook de kamers aan de zijkanten moeten binnen een bepaalde tolerantie wat betreft de parallelliteit met de onderzijde vallen. Wesley van der Heijden: “Nadat we het nulpunt in het midden hebben bepaald, spannen we het onderdeel eerst met een kikker op ons 3-assig

bewerkingscentrum. Voor het bewerken van de andere zijde leggen we het onderdeel in een mal.” Alles bij elkaar gaat er 2,5 dag freeswerk in het nabewerken van de chuck zitten, inclusief het frezen van 0,5 mm brede en diepe vacuümgroeven. “Het onderdeel laat zich goed frezen.” Elektropolijsten is nodig om de oppervlakteruwheid verder omlaag te brengen, zodat het onderdeel beter gereinigd kan worden. John Hagelaars: “Ons hele proces is ingericht op Grade 2 reiniging. Met elektropolijsten halen we de laatste ruwheden waarin een vervuiling zou kunnen zitten, weg.” Daarna pas wordt de bovenzijde, die spiegelglad moet zijn omdat hier de wafer op ligt, nog gelapt, zodat de vlakheid aantoonbaar beter dan 5 micron is. Al deze stappen betekenen een doorlooptijd van 6 tot 8 weken tot nog toe. ”Eigenlijk nog best snel omdat we veel zelf kunnen doen en goede contacten hebben met andere partijen in het ecosysteem in de regio”, zegt Wesley van der Heijden. Als laatste volgen dan leken druktesten en nogmaals reinigen en verpakken. Beter dan conventioneel SCIL heeft de waferchuck ondertussen getest. Het onderdeel is beter dan hun verwachtingen, terwijl het probleem met de assemblage is opgelost omdat de totale chuck in een keer wordt geprint. Wesley van der Heijden: “Het onderdeel is beter omdat het sneller afkoelt en weer opwarmt, precies wat ze nodig hebben voor hun machine.” De Valk heeft ondertussen zes van deze chucks geproduceerd. Het project toont volgens John Hagelaars aan dat additive manufacturing klaar is om ingezet te worden voor de

halfgeleiderindustrie, maar dat je wel over de technologie moet beschikken om de vervolgstappen te kunnen maken. “En het is belangrijk dat je met de klant mag meedenken. Die heeft niet de ervaring hoe je dit moet printen; wij hebben die wel en zijn bekend met de designrules. Daarom moeten we er in een vroeg stadium bij betrokken worden.” Voor De Valk is dit het meest nauwkeurige product dat de toeleverancier tot nog toe geprint heeft. De nauwkeurigheden begeven zich op het hoge niveau dat de toeleverancier in de precisie-industrie doorgaans haalt met frezen, draaien en slijpen. Voor John Hagelaars het bewijs dat additive manufacturing op dit niveau niet zonder de klassieke subtractieve technologie kan. Een andere les die hij uit dit project leert, is dat zowel de verspaningsals de AM-kennis onmisbaar zijn. Alles draait namelijk om holle ruimtes, koelkanalen en voldoende wanddiktes zodat je het product nog kunt nafrezen, zonder risico dat de frezer door de wand heen gaat. De kennis van het nabewerken is noodzakelijk om tot een goed ontwerp voor 3D printen te komen. Nog niet industrieel De derde les is eigenlijk meer een verbeterpunt voor de machinebouwers. John Hagelaars: “Ondanks dat de Metalfab 1 ontworpen is met industrialisering in het achterhoofd en een voorsprong heeft op andere machines, komt er nog steeds handwerk aan te pas, al is het maar het verwijderen van de chucks van de bouwplaat.” Industrialisering in de betekenis zoals dat voor een frees- en of draaiproduct geldt, is vooralsnog

nog niet haalbaar. De verschillende stappen in het proces kunnen nog niet quasi vanzelf achter elkaar worden uitgevoerd. “Je moet nadenken bij elke stap. Maar we tonen hiermee wel aan dat we klaar zijn om additive manufacturing in te zetten voor de semiconductor industrie.”

De volledig afgewerkte chuck met nauwkeurigheden die je doorgaans bij precisie CNC-componenten voor de halfgeleiderindustrie ziet.

Machinefabriek De Valk [www.machinefabriekdevalk.com]

3D PRINT MAGAZINE 1-2021

BINDER 3D: PROEVEN AAN 3D PRINTEN Niet weten wat 3D printen is én wat je ermee kunt als je goed ontwerpt voor de techniek. Dat remt bedrijven in het toepassen van deze productietechnologie. De proeftuin Binder 3D neemt voor bedrijven en instellingen in de noordelijke provincies deze drempel weg.

inder 3D is amper officieel uit de startblokken als proeftuin voor 3D printen of het eerste concrete project is al gestart. Het Drentse Dopple krijgt vanuit Binder 3D ondersteuning bij het ontwikkelen van

3D PRINT MAGAZINE 1-2021

gepersonaliseerde high end oortjes, waarvan het de gepersonaliseerde behuizing wil printen. “Ze willen gaan produceren en hebben ons gevraagd voor ondersteuning bij de stap naar 3D printen”, zegt Kees Seldenrijk, commercieel directeur.

Onze kracht is dat we niks verkopen en volstrekt onafhankelijk zijn. Als verspanen beter is, zeggen we dat gewoon.

Ondernemingen die de mogelijkheden willen verkennen of die al concrete ideeën hebben, zoals Dopple, kunnen in Westerbork terecht om laagdrempelig kennis te maken met 3D printen. Met drie abonnementsvormen, vanaf € 100 per maand, maakt Binder 3D de financiële drempel bewust heel laag. Voor dat bedrag krijg je twee keer per jaar een half uur support bij engineering of het 3D printen zelf. “De reacties na de opening zijn best positief”, zegt Kees Seldenrijk, zeker omdat de beperkingen vanwege de coronapandemie de proeftuin afremt in de mogelijkheden om de doelgroep te bereiken. De ruimte van Binder 3D in de nieuwe huisvesting van Getech is groot genoeg om grotere groepen te ontvangen, iets dat Kees Seldenrijk zo snel mogelijk hoopt te kunnen doen. Interesse is er Hij en Stefan Stoks, Business Developer, merken dat de interesse er zeker is, niet alleen in de industrie, maar bijvoorbeeld ook in de ziekenhuizen in de noordelijke provincies. “Velen hebben wel van 3D printen gehoord maar gebruiken het nog niet. Vooral de kennis hoe te ontwerpen ontbreekt”, zegt Stefan Stoks. Dat geldt ook voor Dopple in Emmen, onbekend bij het grote publiek maar niet bij de topartiesten in de hele wereld. De oprichters van Dopple zijn de uitvinders van Bluetooth. Nu ontwikkelen ze high end audiofiele

oortjes die vooral door artiesten gebruikt worden. Dopple kan namelijk met een speciale camera iemands oor scannen waarna de algoritmen binnen een minuut een 3D file generen. Zo kunnen de oortjes voor iedereen perfect passend worden gemaakt. De behuizing wil Dopple 3D printen. Dopple heeft Binder 3D voor een dag in de week ingehuurd om te helpen bij het engineeren van de designs zodat ze beter geschikt zijn om te printen op een DLPmachine. 3D printen is volgens Johan Schreuder, mede-eigenaar van Dopple, de enige geschikte productietechnologie voor de gepersonaliseerde oortjes. Kees Seldenrijk vindt dit een sprekend voorbeeld hoe de proeftuin ondernemingen kan ondersteunen. “We helpen ze met kennis en laten ze hier ervaring met 3D printen opdoen.” Stefan voegt hier aan toe: ”Onze kracht is dat we niks verkopen en volstrekt onafhankelijk zijn. Als je onderdelen beter kunt verspanen, zeggen we dat.” Vertrouwen in de techniek Hiervoor investeert Binder 3D in zowel hardware als software, die voor de leden beschikbaar zijn om mee te werken. Zo hoeven ze zelf nog niet direct te investeren. Stefan Stoks: “Dopple denkt zelf dat 3D printen van de behuizing een grote kans van slagen heeft. Maar de technologie is complex. Daarom kopen ze nu bij Binder 3D specialisme in.” Behalve de drie standaard abonnementen kan Binder 3D de bedrijven ook met

Kees Seldenrijk: we kunnen hier zaken laten zien zoals ze echt in de praktijk toegepast worden.

3D PRINT MAGAZINE 1-2021

Ook houders voor sensoren kun je vaak sneller en goedkoper 3D printen dan frezen.

Stefan Stoks ondersteunt vanuit Binder 3D de bedrijven bij de

een maatwerkoplossing ondersteunen. Om de drempel nog verder te verlagen, vervult de proeftuin sinds kort een poortwachtersfunctie voor het 3D Print Kompas project, waaraan onder andere het Innovatiecluster Drachten meedoet. Bedrijven die een innovatieve toepassing willen realiseren, kunnen een voucher ter waarde van €10.000 krijgen. Dit project wordt gefinancierd door de noordelijke provincies. In de praktijk gaat het vooral om het gebrek aan specifieke kennis over 3D printen op te vullen, merkt Stefan Stoks. “Je ziet dat hun blik vaak stopt als ze zien dat ze een product uit aluminium kunnen frezen. Ze vergeten dan echter dat de 3D printer de freesmachine kan ontlasten.” Dat geldt zeker voor

het printen van opspanmallen, bijvoorbeeld voor in de verspaning. Geen rocket science, zegt Stefan zelf. “Maar je moet wel weten hoe te ontwerpen voor 3D printen en de juiste materialen kiezen om de klem minstens zo sterk te maken als een gefreesd exemplaar van aluminium. Wat dat

toepassing van 3D printen.

VAN KUNSTSTOF TOT METAALPRINTEN Om het niet alleen bij de theorie te laten, heeft Binder 3D de afgelopen maanden verschillende 3D printtechnieken in huis gehaald. De printers lopen uiteen van de Cubicon Single plus 3D printer en de Tier Time X5, die continu kan printen vanwege de automatische

3D PRINT MAGAZINE 1-2021

wisseltafel tot en met de Markforged Metal X. Een printer die hij hier nog graag aan toevoegt, is een HP 5200 MJF systeem. Dit zou dan de eerste van deze lijn industriële 3D printers voor hoog volume productie in Noord-Nederland worden. Binder 3D mikt dan op het printen van prothesen om ziekenhuizen en prothesemakers te helpen hun proces te digitaliseren. “De vergoedingen worden elk jaar minder. Met 3D printen kunnen ze kosten besparen.”

Foto links: een sensorhouder geprint voor Getech. Beneden: bekijk de video waarin wordt ingegaan op het 3D printen bij Dopple.

betreft kunnen wij voor een versnelling zorgen door ze te laten zien hoe je voor 3D printen tekent; welke hoeken wel en welke niet gebruikt kunnen worden. Dat geeft ze vertrouwen in de techniek.” Hiervoor beschikt de proeftuin over twee CAD-stations, waarop de leden zelf kunnen gaan ontwerpen voor 3D printen. 3D metaalprinten Initiatiefnemer van de proeftuin is Jan Geurts, directeur-eigenaar van Getech. Het bedrijf uit Westerbork produceert testmallen voor de automobiel- en luchtvaartindustrie, bijvoorbeeld voor het controleren van leidingen voordat deze ingebouwd worden. Jan Geurts verwacht dat veel van de onderdelen die nu nog uit aluminium gefreesd worden,

straks 3D geprint zullen worden. De eerste testen daarmee heeft hij al gedaan; aluminium onderdelen zijn vervangen door 3D geprinte kunststof delen waarin carbonvezels zitten voor de sterkte. Naast kosten en doorlooptijd noemt Jan Geurts het voorkomen van afval een derde voordeel van 3D printen. CNCfrezen levert een berg spanenafval op. “Maar ook houders voor sensoren kun je sneller en goedkoper 3D printen”, voegt Kees Seldenrijk toe. Hij vindt de huisvesting van Binder 3D, in de nieuwbouw van Getech, ideaal. “We kunnen hier de dingen laten zien zoals ze echt in de praktijk gebruikt worden. Getech gebruikt beide technieken, 3D printen en frezen.”

MATERIALISE: POEDERAFVAL SLS-PRINTEN TERUG TOT 0 3D printen is helemaal niet zo duurzaam als de AM-industrie de markt graag doet geloven. Die conclusie kun je trekken uit een LCA voor de productie van 1 miljoen paar midsoles, opgesteld door Materialise en BASF. Energie en de grote hoeveelheid poederafval zijn de grootste knelpunten. Met Bluesint PA12 heeft Materialise een oplossing om bij SLS printen het poeder volledig te kunnen gebruiken. Het AMconcern heeft dit ontwikkeld onafhankelijk van de 3D printerfabrikanten. Bluesint PA12 is een kwestie van parametersettings en proceskennis. Materialise past dit toe op SLS machines met meerdere lasers. Eén laser wordt gebruikt voor het sinteren van het poeder en de tweede om het poeder boven een zekere temperatuur te houden. Daarmee voorkomt men dat het poeder tussen het printen van twee lagen afkoelt. Zo voorkomt men krimp, de oorzaak van het zogenaamde orange peel effect. Dit verhindert tot nog toe het volledig hergebruik van het poeder. Met de nieuwe procesparameters kan Materialise het poeder volledig benutten, waar tot nog toe tot 50% uiteindelijk bij het afval belandt. Materialise heeft alleen al in de startfase van dit project ongeveer 5 ton materiaal kunnen besparen.

Binder 3D [http://binder3d.nl]

3D PRINT MAGAZINE 1-2021

LASERPOLIJSTEN HAALT DREMPEL 3D PRINTEN WEG Lion Lasers verbetert het oppervlak van de 3D geprinte tooling van Trivium Packaging tot Ra 2 µm. In minuten en niet in uren.

3D PRINT MAGAZINE 1-2021

ion Lasers slaagt erin om met laserlicht de oppervlakteruwheid van 3D geprinte metalen onderdelen in tien minuten tijd te verbeteren tot Ra-waarden van 2 tot 3 micron. Voor Trivium Packaging in Deventer betekent dit een belangrijke stap naar de inzet van 3D metaalprinten voor de productie van gereedschappen zoals stempels. Het handmatig polijsten wat nu nodig is, kost namelijk kostbare doorlooptijd. Vijf jaar geleden is Trivium Packaging in Deventer voor het eerst in aanraking gekomen met 3D metaalprinten. De Nederlandse producent van metalen drank- en voedselverpakkingen, onderdeel

GEPULSTE FIBERLASER MET SCANSNELHEID VAN 1000 TOT 4000 MM PER SECONDE

Trivium Packaging ziet volop kansen voor 3D metaalprinten van tooling en obsolete parts.

van een wereldwijd concern, is toen in de Technicampus in Deventer de mogelijkheden van 3D metaalprinten gaan verkennen. “We zagen het potentieel van de nieuwe techniek en wilden op de trein stappen nu deze nog langzaam reed en niet eerst jaren afwachten”, zegt Paul Klopper, Technical Specialist Tooling & Maintenance. In het project, geleid door Hogeschool Windesheim, heeft de verpakkingsspecialist veel ervaring met de technologie opgedaan. Sinds anderhalf jaar beheerst Trivium Packaging de ontwerpregels zodanig dat 90 procent

van de buildjobs direct goed gaat. “We hebben de randvoorwaarden helder gekregen”, zegt Paul Klopper.

Op deze foto is duidelijk het effect te zien van de tijdsduur. Edwin Kroon (Lion Lasers) heeft voor het experiment een gepulste fiberlaser met een golflengte van 1064 nanometer gebruikt met een vermogen van 60W. Hij laat de laserstraal met een snelheid tussen 1000 en 4000 mm per seconde over het oppervlak gaan, eerst van links naar rechts en dan nog een keer kruislings.

Expertisecentrum voor AM De vestiging in Deventer is binnen de groep aangewezen als het centrum voor additive manufacturing van gereedschappen. Daarnaast zet Trivium Packaging de AM-technologie in voor het 3D printen van obsolete parts. Paul Klopper: “We hebben veel oude machines waarvan sommige gietdelen niet meer verkrijgbaar zijn. Of ze zijn prijzig. Door deze zelf te 3D printen, zijn we niet alleen goedkoper uit, maar verkorten we ook de doorlooptijd sterk.” Dat geldt ook voor het printen van gereedschappen voor het dieptrekken van de verpakkingen. Gefreesde gereedschappen hebben al gauw een doorlooptijd van twaalf weken. “Veel gereedschappen hebben we daarom op voorraad, maar bij een breakdown 3D PRINT MAGAZINE 1-2021

BINNEN 10 MINUTEN RUWHEID VAN 2 MICRON

is stilstand van twaalf weken geen optie”, zegt de toolingspecialist. 3D printen levert een doorlooptijd van één tot drie dagen op. Aanzienlijk korter, maar met name het nabewerken van de gereedschappen kost nog veel extra tijd. De oppervlakteruwheid van de gereedschappen zoals deze uit de printer komen, is absoluut onvoldoende. Een Ra-waarde van 12 micron terugbrengen naar Ra 0,8 is echter arbeidsintensief. Via Hogeschool Windesheim is daarom contact gezocht met Lion Lasers, dat in Nederland industriële lasersystemen ontwikkelt.

manier verbetert de oppervlakteruwheid aanzienlijk. Tegelijk verandert de hardheid amper omdat hij niet meer energie in het werkstuk brengt dan strikt nodig is. “De hardheid ging van 50 HV naar 51, het wordt zeker niet bros”, zegt Edwin Kroon. Hiermee komt de hardheid van de materialen, zowel 316L als gereedschapstaal, in de buurt van de originele geharde gereedschappen. “Ook de maatvoering is ongewijzigd, denk aan 0,01 tot 0,02 mm”, voegt Paul Klopper er nog aan toe. De laser heeft dus geen nadelige invloed op het materiaal tot nog toe.

Hardheid mag niet veranderen

Standtijdtesten

Vaak gaat het om lasersystemen die een bepaalde structuur in het oppervlak moeten aanbrengen, legt Edwin Kroon, laser expert bij Lion Lasers uit. De vraag die Trivium Packaging in eerste instantie aan hem voorlegde, was wat het laserpolijsten met de hardheid en andere eigenschappen van de metalen gereedschappen doet. Na een aantal testen met verschillende parameters heeft hij de oppervlakteruwheid tot Ra 2 micron kunnen verbeteren, terwijl de hardheid slechts marginaal hoger ligt. “En we kunnen qua ruwheid nog verder naar beneden”, zegt hij. Edwin Kroon heeft voor het experiment een gepulste fiberlaser met een golflengte van 1064 nanometer gebruikt met een vermogen van 60W. Hij laat de laserstraal met een snelheid tussen 1000 en 4000 mm per seconde over het oppervlak gaan, eerst van links naar rechts en dan nog een keer kruislings. Doordat hij de laserstraal nauwkeurig kan sturen, kan hij precies de toppen die je ziet als je het oppervlak onder een elektronenmicroscoop bekijkt, smelten en weer laten stollen zodat de dalen opgevuld worden. Op die

Voor Trivium Packaging is dit een belangrijk resultaat, ofschoon de verpakkingsproducent nog niet definitief groen licht heeft gegeven voor het laserpolijsten. Daarvoor moeten eerst de standtijdtesten zijn afgerond. Ook is de ruwheid nog onvoldoende. Paul Klopper: “Lion Lasers kan de Ra waarde van complexe vormdelen en radii snel verbeteren tot 2 micron. Binnen tien minuten worden die waarden bereikt. Daarna geven we met handmatig polijsten de finishing touch aan de gereedschappen. Dat kost een uur.” Het totale proces - laserpolijsten en handmatig napolijsten - is aanzienlijk korter dan de tot nog toe gebruikte methode, waarin gedraaid, gefreesd, geslepen en gepolijst wordt. Paul Klopper denkt dat er bovendien nog tijd te winnen valt door het laserpolijsten direct vanuit het CAD-model aan te sturen. En Edwin Kroon ziet nog kansen om de Ra-waarden verder naar beneden te brengen. Hierdoor wordt handmatig - en dus kostbaar - nabewerken van de onderdelen vermeden, waardoor bedrijven wellicht eerder in een 3D metaalprinter zullen investeren. Boven-

3D PRINT MAGAZINE 1-2021

De oppervlakteruwheid verbetert aanzienlijk zonder dat de hardheid noemenswaardig toeneemt.

dien zijn er mogelijkheden om met de laser alleen die delen van het product te polijsten waar een lage Ra-waarde geëist wordt. “Als je vanuit het 3D CAD-model start, kun je alleen die delen polijsten waar het oppervlak glad moet zijn.” 3D printen technologie Paul Klopper hoopt dat het laserpolijsten snel wordt doorontwikkeld. Trivium Packaging wil namelijk meer gaan 3D printen. Sinds begin dit jaar heeft het bedrijf één FTE vrijgemaakt voor alle 3D printwerk. Deventer print nu ook voor andere vestigingen in Europa. “Daarnaast dragen we de kennis verder uit in het bedrijf.” Paul Klopper twijfelt geen moment aan de effectiviteit van de technologie. “Als je naar het kostenplaatje van de onderdelen kijkt en de kortere doorlooptijd, dan verdient de investering in deze ene FTE zich binnen een jaar terug.”

INTERNATIONALE ONDERZOEKEN NAAR LASERPOLIJSTEN Internationaal zijn er nog meer onderzoeken naar de mogelijkheid om laserpolijsten in te zetten voor AMwerkstukken. Tijdens het Laserpolijst congres van Fraunhofer ILT presenteerden Chinese onderzoekers de resultaten van het polijsten met een 90W laser. Het Chinese team gebruikte een laser met een vermogen van 90W en scansnelheid die minimaal een factor 10 lager ligt. Edwin Kroon zegt over het verschil in aanpak: “Hun proces is dus veel trager en zij veranderen alleen de snelheid; ik verander tussen de stappen door alle parameters. Als het oppervlak al gladder is, heb je de extreme energie niet meer nodig.” Door de lage snelheid en het hogere vermogen brengen de Chinese onderzoekers per vierkante centimeter meer warmte in het materiaal en verandert de hardheid in hun testen wel. Leuven Aan de KU Leuven heeft Lars Vanmunster de haalbaarheid onderzocht van een concept om tijdens het 3D metaalprinten al met een extra laser het oppervlak gladder te maken. Zodra een laag is geprint, komt de tweede laser (een gepulste nanoseconde laser) die met een schokgolf restpoeder aan de randen of op het oppervlak van het werkstuk wegblaast. Daarna wordt de laag opnieuw door de eerste laser belicht en hersmelt de bovenste laag. Het metaal vloeit dan van het hogere deel naar de lagere delen. Dat zorgt voor een gladder oppervlak, precies wat in veel toepassingen nodig is. Het onderzoek in Leuven toont aan dat de ruwheid tijdens het printen al 80 procent verbetert. Lars Vanmunster heeft hiermee de ienet 2020 prijs gewonnen in de categorie Burgerlijk Ingenieur.

Lion Lasers [www.lionlasers.com] Trivium Packaging [www.triviumpackaging.com]

3D PRINT MAGAZINE 1-2021

DERDE

METAAL PRINTER Unique Metal 3D Printing heeft de derde metaalprinter in gebruik genomen. Dat creëert extra capaciteit om naast de dentale markt nu ook de industriële markt te gaan bewerken.

nique Metal 3D Printing heeft begin dit jaar de derde 3D metaalprinter in gebruik genomen. Het Edese AM-bedrijf is daarmee in goed twee jaar tijd hard gegroeid. De nieuwe machine, een EOS M270 metaalprinter, creëert ruimte om naast de dentale markt ook de fijnmechanische industrie als tweede markt aan te boren. De ontwikkelingen bij Unique Metal 3D Printing gaan snel. In mei 2019 is Karen Kuil metalen frameprotheses voor de tandtechniek gaan printen. Eerst 20

3D PRINT MAGAZINE 1-2021

Derde 3D metaalprinter bij Unique Metal 3D Printing om aan de groeiende vraag te voldoen.

op een TruPrint 1000 van Trumpf en kort daarna ook op een EOS M270 machine. Deze laatste heeft een groter bouwvolume, waardoor méér frames per batch geprint kunnen worden. Twee jaar heeft ze hard gewerkt om het proces zover te brengen waar het nu staat: elke nacht print de EOS M270 fulltime. “Daarmee zitten we dus al een hele tijd aan onze maximale capaciteit. Daarom moest er een nieuwe EOS machine bijkomen”, zegt Karen Kuil, oprichter en CEO, die de dentale AM-markt al langere tijd goed kent.

Interesse groeit In Nederland komt zo’n 60 procent van alle metaal gegoten frameprotheses uit China. Zeker sinds de tandtechnische bureaus de impact van de coronapandemie op hun aanvoer uit China voelen, merkt Karen dat de interesse om in Nederland metalen frames te maken groeit. Het zijn met name enkele grotere dentale laboratoria die de frames (laten) printen; de kleinere besteden het werk nog veelal uit aan framelabs waar ze worden gegoten. Twee jaar geleden was 3D metaalprinten in de dentale wereld matig geaccepteerd. Nu zie je dat bedrijven op alle niveaus 3D PRINT MAGAZINE 1-2021

Door metaalprinten als service aan te bieden, kunnen bedrijven instappen zonder dat ze zelf fors moeten investeren in de technologie.

digitaliseren, alleen het printen van frames blijft achter. De kleinere labs hebben namelijk niet de mogelijkheid om te designen en om de frames af te werken. “Door samen te werken met een tandtechnicus kunnen wij voor hen het volledige proces verzorgen”, zegt Karen Kuil over hoe ze haar service verbreed heeft. Dat pakt goed uit, want ze weet steeds meer kleinere dentale bedrijven aan Unique Metal 3D Printing te binden. In de praktijk van alledag betekent dit dat een tandtechnisch laboratorium het gipsmodel van de patiënt naar Unique Metal 3D Printing stuurt, dat wordt gescand, dan wordt het frame ontworpen en kan de printer starten. Gemiddeld genomen duurt het printproces zo’n 15 uur. Na het printen worden de frames bewerkt en verstuurd naar de klant. Ze merkt dat dit voor de kleinere bedrijven in de dentale industrie de mogelijkheid opent om frames te laten printen in kobaltchroom, wat een betere pasvorm en een sterkere prothese oplevert dan de gegoten prothesen. Dit laatste is door vele studies al bewezen en onze

ervaring is niet anders, aldus Karen. “De wil om te veranderen is er”, zegt ze. De werkwijze voor de kleine laboratoria blijft hetzelfde terwijl ze er een beter product voor terugkrijgen. Vervolgstappen Dit komt voor een deel door de nodige post processingstappen die Unique Metal 3D Printing uitvoert nadat de frames uit de EOS M270 komen. Het begint bij het spanningsarm gloeien, het handmatig verwijderen van de supportstructuur tot en met het hoogglans polijsten (chemisch) en nog een extra warmtebehandeling voor meer sterkte in het materiaal. Werk dat amper te automatiseren valt, mede omdat elk product uniek is qua vorm. Karen Kuil verwacht de oplossing vooral vanuit de software. Zelf gebruikt ze de nesting software van 3Shape, waarmee ze ook de EOS metaalprinter kan aansturen. “Momenteel zie je meerdere software aanbieders grote stappen maken. Door de frames anders te positioneren, kan de hoeveelheid support verminderd worden. Dat verkort de tijd die nodig is voor nabewerking.” Uit die hoek verwacht zij de procesverbeteringen. Voor het printen van frames zal die niet snel uit de hoek van de 3D metaalprinter komen. Méér lasers verhogen weliswaar de productiviteit, de investeringen stijgen navenant. Daarom heeft ze bij de beslissing om de capaciteit

De metalen frames worden in een aantal vervolgstappen bewerkt tot het hoogglans model waarop de tandtechnicus de prothesen plaatst.

3D PRINT MAGAZINE 1-2021

uit te breiden opnieuw gekozen voor een EOS M270 machine. “De laatste uit deze reeks, waar EOS mee stopt”, zegt ze. Hoewel de metaalprinter nog van een oudere generatie is en bijvoorbeeld geen bediening via een touch screen heeft en ze evenmin monitoringsoftware kan koppelen, of een camera in de bouwkamer kan integreren, staan de betrouwbaarheid en proceszekerheid op een zodanig niveau dat ze opnieuw voor dit “werkpaard” heeft gekozen. “Mijn bedrijfsproces hangt namelijk van de printers af. Ik moet zeker zijn dat de frames de volgende ochtend klaar én goed zijn.” Industriële markt Nu de capaciteit verdubbeld is, kan Karen Kuil zich op een tweede markt gaan richten. Ze wil meer richting fijnmechanische industrie gaan. Kobaltchroom, het materiaal waarmee ze print, leent zich ook voor industriële toepassingen. Met de medische industrie liggen de raakvlakken voor de hand, maar het materiaal is ook voor andere toepassingen interessant. Kobaltchroom kan een goed alternatief zijn voor 316L. Ze denkt dat ze fijnmechanische bedrijven op een vergelijkbare manier kan ondersteunen en ook de kleinere dentale labo’s. “De moeilijkheid van 3D metaalprinten is dat het nog steeds geen plug and play technologie is. Wellicht dat de Nederlandse industrie daarom nog niet veel print. Misschien weerhoudt dit veel bedrijven ervan om te gaan printen; er bestaat een zekere angst dat het complex is. Door metaalprinten als service aan te bieden, kunnen andere bedrijven instappen zonder dat ze zelf fors moeten investeren in de technologie.” Zij denkt daarmee

fijnmechanische bedrijven die stappen op het vlak van metaalprinten willen zetten, een praktische oplossing te bieden.

Karen Kuil bij de twee EOS M270 3D metaalprinters. Unique Metal 3D beschikt daarnaast nog over een TruPrint 1000.

Unique Metal 3D Printing [www.uniquemetal.nl]

VOLLEDIG ZELFSTANDIG Bij de start van Unique Metal 3D Printing, begin 2019, heeft de TMI Group in Hengelo als mede-investeerder gestaan. Van dit metaalbedrijf heeft ze de Trumpf TruPrint 1000 printer overgenomen, die ze zelf vanwege het beperkte bouwvolume minder geschikt vindt voor het printen van de frames maar wel voor andere, kleinere producten. Inmiddels is Karen Kuil sinds kort volledig eigenaar van het 3D metaalprintbedrijf. De twee bedrijven blijven wel, als daar mogelijkheden voor ontstaan, samenwerken.

3D PRINT MAGAZINE 1-2021

TURBO PRINTEN BIJ PORSCHE

3D PRINT MAGAZINE 1-2021

Als proof of concept hebben de engineers van de afdeling Advanced Powertrain Engineering van Porsche een aandrijfconcept ontwikkeld dat goed is voor 2100 Nm. De 800 Volt motor levert 205 kW vermogen, dat via twee versnellingen naar de voorwielen wordt gebracht, want het aandrijfconcept is ontwikkeld voor een voorwiel aangedreven sportwagen. Porsche heeft de complete behuizing voor een elektrische aandrijving herontworpen voor additive manufacturing. De 800 Volt elektromotor is samen met een tweetraps overbrenging in één behuizing geïntegreerd en levert 2100 Nm koppel aan de voorwielen. Op de nieuwe NXG Xii 600 machine van SLM Solutions is het onderdeel van 590 bij 560 bij 367 mm geprint in 21 uur, zo’n 90 procent sneller dan op de vorige generatie 3D metaalprinters van het Duitse concern. De engineers hebben hun oog op additive manufacturing laten vallen omdat deze technologie meerdere voordelen oplevert. Zo kunnen ze koelkanalen integreren in de behuizing, is de stijfheid hoger dan die van een traditioneel gemaakt onderdeel en weegt het geheel minder doordat men gebruik maakt van honingraatstructuren. De geïntegreerde koelkanalen hebben

geoptimaliseerde vormen, die anders haast onmogelijk te maken zijn. Het gewicht is 40 procent lager dan een vergelijkbaar gietstuk; de 3D geprinte behuizing leidt tot zo’n 10 procent gewichtsreductie van de totale aandrijflijn. Met bijna 600 bij 600 mm bij ongeveer 400 mm hoog is het onderdeel groot voor een laser poederbedmachine. Porsche is nu teruggevallen op de nieuwe NXG XII metaalprinter van SLM Solutions. De nieuwe grootformaat 3D metaalprinter beschikt over 12 lasers om de productietijd te verkorten. Ook hier speelt de software een cruciale rol. SLM Solutions kan op plaatsen waar minder nauwkeurigheid nodig is de focus verstellen om meer materiaal op te bouwen. Het complete aandrijfhuis is in slechts 21 uur geprint, in één buildjob. Dat heeft volgens Ralf Frohwerk, Global Head of Business Development bij SLM Solutions, een positief effect op de kostprijs. “Deze kostenreductie maakt een brede inzet van additive manufacturing in echte serieproductie mogelijk.” Met de vorige generatie slm machines kostte hetzelfde onderdeel de Porsche engineers meerdere dagen en moest de behuizing in twee buildjobs worden geprint. SLM Solutions [www.slm-solutions.com] 3D PRINT MAGAZINE 1-2021

BIG DATA GAME CHANGER AM IN AEROSPACE Airbus Helicopters geeft prioriteit aan de digitalisering van de volledige AM-workflow. Gebruik van big data maken het AM-proces namelijk pas echt industrieel.

irbus Helicopters heeft al meer dan 3200 onderdelen 3D geprint voor moederconcern Airbus. Het gaat vooral om een vergrendelingsschacht in de vliegtuigdeuren, die in de AM-uitvoering 43 procent lichter zijn dan de traditioneel vervaardigde onderdelen. Ondanks deze serieproductie is additive manufacturing nog niet rijp voor grootschalige inzet, zegt Luis Martin Diaz, Vice President Head of Industrial Service Centers Germany bij de Airbus-dochter. Big data kunnen het verschil gaan maken. De titanium vergrendelingsschacht voor de Airbus A350 XWB is een van de eerste 3D geprinte metalen onderdelen die gecertificeerd zijn voor passagiersvliegtuigen. Eind 2018 heeft Airbus Helicopters in Donauwörth de productie hiervan op

3D PRINT MAGAZINE 1-2021

Airbus Helicopters 3D print de titanium vliegtuigonderdelen op een EOS M 400-4.

21 PROCENT VAN DE KOSTEN ZITTEN IN HET PRINTEN, 79 PROCENT IN ALLES WAT DAARNA KOMT.

Het denken in een complete productieketen zit nog niet in het DNA van alle deelnemers, zoals de machinefabrikanten.

een EOS M 400-4 metaalprinter gecertificeerd; sinds de zomer van 2019 loopt de serieproductie. Zonder coronapandemie zouden dat er zo’n 2.200 per jaar zijn geweest. De voordelen voor de vliegtuigbouwer zijn evident: 43 procent lichter en 25 procent goedkoper (door functie-integratie) dan een met traditionele maaktechnologie geproduceerde vergrendelingsschacht. “In onze AM roadmap staan méér applicaties in en rond de vliegtuigdeur”, zo zei Luis Martin Diaz, hoofd Industrial Service Centers bij Airbus Helicopters, tijdens de MIC conferentie van het Manufacturing Innovations Center in Varel (D). “We hebben ook ideeën voor toepassingen in de helikopters.” Additive manufacturing heeft alles in zich om de onderdelen voor vliegtuigen beter te maken, door gewichtsreductie en door lagere recurring cost in de productie. AM-ecosysteem Toch poneerde hij tijdens deze conferentie de stelling dat additive manufacturing nog niet rijp is voor industriële inzet. De ervaringen die het AM-team heeft opgedaan met het productierijp maken van de vergrendelingsschacht voor AM, leert dat er een groot verschil is tussen de belofte van additive manufacturing en de realiteit. “Het ecosysteem moet

voor de luchtvaartindustrie nog veel rijpen”, aldus de Airbus topman. Het is het verschil tussen machines die eigenlijk nog steeds gebouwd worden om onder laboratoriumomstandigheden te werken en de industriële, procesmatige aanpak die in de luchtvaarttoelevering wordt geëist. “Het denken in een complete productieketen zit nog niet in het DNA van alle deelnemers, zoals de machinefabrikanten”, aldus een kritische Luis Martin Diaz. “Ze moeten nog veel ontwikkelen op dit vlak.” Wat hij met name bedoelt, is de integratie van de printjobvoorbereiding en het feitelijke 3D printen in de totale workflow, van design tot en met kwaliteitscontrole en certificering. Hij maakte deze workflow inzichtelijk in zijn presentatie en plakte er cijfers op wat betreft de kosten. Het printen zelf inclusief poederhandling vormt slechts 21 procent van de recurring cost in de productie van de schacht. “79 procent van de kosten zit in de rest van het proces.” Deze laatste kosten worden echter wel beïnvloed door wat er aan de voorkant gebeurt, door beslissingen over het 3D printen die een engineer neemt. Onderlinge afhankelijkheid Luis Martin Diaz maakt dat duidelijk aan de hand van enkele voorbeelden. Supportmateriaal is belangrijk in

3D PRINT MAGAZINE 1-2021

We verzamelen alle procesdata van elke stap in het AMproces en laten daar in Skywise analysetools op los. De titanium veiligheidsschacht: boven het traditionele onderdeel dat samengesteld is uit meerdere componenten, onder het 3D geprinte onderdeel in één stuk geprint. (Foto’s: Airbus)

het AM-proces. Maar: supportmateriaal moet verwijderd worden. Of je dat geautomatiseerd moet doen of telkens opnieuw per onderdeel de CNCmachine moet programmeren scheelt een slok op de borrel qua kosten. Opspannen voor mechanisch nabewerken is een ander voorbeeld. Daar moet je vooraan in het traject, in de designfase, al rekening mee houden. Hoe goed of eenvoudig je kunt opspannen en nabewerken, hangt weer af van de wanddikte. Ook de verspaningsstrategie hangt hiervan af. En daar kunnen belangen tegenovergesteld aan elkaar zijn, maakte Luis Martin Diaz duidelijk in zijn presentatie. Voor gewichtsreductie wil je de wanddikte zo dun mogelijk houden, maar dat kan tot een instabiele opspanning in de nabewerking leiden. “Je moet dit beheersen, anders kun je niet optimaal verspanen en moet je dit wellicht in meerdere stappen doen of lukt het misschien zelfs helemaal niet om de gewenste kwaliteit te halen.” Nog een voorbeeld: het etsen van additief vervaardigde onderdelen wordt beïnvloed door de laagdikte, beter gezegd minimale verschillen in laagdikte.

processtap en laten daar in Skywise (het Big Data systeem van Airbus) de analyses op los”, legt Luis Martin Diaz uit. “We zoeken naar verbanden tussen de data.” Een van de aspecten waar het AM-team van Airbus Helicopters onderzoek naar doet, is de relatie tussen de procesdata die het uit het OT-systeem van EOS haalt en de resultaten van de CT-scans van elk onderdeel. Luis Martin Diaz: “We willen minder testen met CT scans. Nu onderzoeken we 2.000 producten per jaar met de röntgentechnologie. Dat kan door de correlatie met de data tijdens het printen aan te tonen. Zo willen we nieuwe kwalificatiecriteria ontwikkelen.” Datzelfde geldt eigenlijk voor het hergebruik van het dure titaniumpoeder. Bij Airbus Helicopters vraagt men zich af of de kwaliteit echt wel afneemt als je meer poeder hergebruikt. Daartoe verzamelt men data over de hoeveelheid poeder die opnieuw wordt gebruikt, van welke batch deze afkomstig is, de correlatie met het zuurstofgehalte dat gemeten wordt tijdens het printen en dat in het eindproduct zit. Zo wil men beter inzicht krijgen in het effect van hergebruik van poeder op de eindkwaliteit om dan een gecalculeerd risico te kunnen nemen.

Digitalisering en big data

Digitalisering en big data: dat zijn de game changers in deze industrie. Airbus Helicopters werkt op dit vlak ook samen met de certificeringsinstanties. “Als we meer transparantie in het proces krijgen, kunnen we echt stappen maken. Additive manufacturing is de technologie die er komt in de toekomst. 3D metaalprinten bevestigt dat en kan alleen maar groeien, maar er is nog veel te doen om redundantie in het proces in te bouwen.”

De game changer voor additive manufacturing in de luchtvaartindustrie is in zijn ogen de digitalisering van het totale proces, zodat je met big data analyses de correlatie tussen de verschillende processtappen kunt zoeken. Als je erin slaagt om alle stappen aan elkaar te koppelen en overal data van hebt, kunnen er grote stappen worden gezet om het proces te versnellen en optimaliseren. “Wij verzamelen alle data van elke

3D PRINT MAGAZINE 1-2021

GAAT AM WEL EEN GROTE ROL SPELEN?

oewel de MIC conferentie sterk technologie georiënteerd is, was een van de andere keynote sprekers Manfred Hader, senior partner bij Roland Berger met als specialisatie de aerospace industrie. Hij schetste een somber beeld voor de sector die hard geraakt is door de coronapandemie. Gaat 3D metaalprinten eigenlijk wel doorbreken in de sector? Het consultancybureau verwacht dat de luchtvaartindustrie pas tegen 2024 of zelfs 2025 de passagiersaantallen van 2019 terug zal zien. De groeicurve die jarenlang als de onderkant van de verwachtingen heeft gegolden, is dan ook voor langere tijd uit beeld. Op korte termijn heeft niemand vliegtuigen nodig, op lange termijn staat de vraag onder druk. “Het basis groeiscenario verwachten we in dit decennium niet meer te bereiken”, zo zei Hader tijdens de

online conferentie. Hij ziet daarnaast dat Covid-19 de vraag naar duurzame oplossingen in de luchtvaartindustrie versnelt. Dat kost veel geld. De derde trend die hij schetste is dat vliegtuigbouwers meer lokale supply chains gaan opbouwen. Biedt dat kansen voor additive manufacturing? Niet geschikt Bernard Langenfeld, bij Roland Berger specifiek belast met defensie en aerospace, zet daar vraagtekens bij. In een online discussie na de keynote presentaties noemde hij additive manufacturing “ongelooflijk gecompliceerd”. Direct Energy Deposition, om near net shape onderdelen te printen, bestempelt hij als zinvol. Het probleem van de laser poederbed technologie is het beperkte bouwvolume. “Die techniek is niet geschikt voor structuurdelen.” Langenfeld verwacht wel dat additive manufacturing op termijn een

middelgrote rol kan spelen in de productie van turbinecomponenten. Daar zal het gros van de soms meer dan 1000 euro per kilo kostende materialen in gebruikt gaan worden. “Daarmee kun je branders optimaliseren en brandstof besparen.” Met name dit laatste is belangrijk omdat 98% van de CO2 uitstoot van een vliegtuig door het gebruik ontstaat.

Directed Energy Deposition is zinvol. Laser poederbed technologie is ongelooflijk gecompliceerd en heeft een te klein bouwvolume. 3D PRINT MAGAZINE 1-2021

Het verspreiden van kennis over 3D printen moet een katalysator worden voor het ontwikkelen van industriële applicaties.

VAKGROEP 3D PRINTING FPT-VIMAG De Federatie Productie Technologie (FPT-VIMAG) heeft de vakgroep 3D printing opgericht. Dit is het startsein

r is in Nederland gebrek aan kennis van het 3D printproces en de juiste toepassing, stelt Ramon Dooijewaard, directeur van de Federatie Productie Technologie. De leveranciers van productietechnologie zien dit al langer. Daarom hadden ze op de TechniShow 2020 willen uitpakken met een 3D-plein om het hele 3D print proces inzichtelijk te maken, inclusief voorbeelden van actuele businesscases. Dat is namelijk wat de bezoekers van de technologiebeurs in 2018 misten.

voor een aantal activiteiten gericht op het breder verspreiden van kennis van additive manufacturing.

3D PRINT MAGAZINE 1-2021

Doordat de technologie versnipperd op de beurs werd getoond, ontbrak het overzicht. Corona heeft echter roet in het eten gegooid wat de grote beurzen betreft. Pas in het voorjaar van 2022 komt de herkansing. Zolang willen de leden van FPT-VIMAG die AMtechnologie aanbieden, niet wachten. “We willen ook in coronatijd de kennis in de markt vergroten. Daarom hebben we een projectplan gemaakt en de vakgroep

3D printing opgericht", zegt Ramon Dooijewaard. Vakgroep richt pijlen op OEM’ers De leden die AM-technologie aanbieden, van CAD-software en de industriële 3D printers tot en met de technologie voor post processing, hebben als gezamenlijk doel gesteld de kennis in de Nederlandse markt te vergroten. Ramon Dooijewaard: “De kracht van het collectief is dat we uit de commerciële discussie komen en voordelen van de technologie vanuit de volle breedte kunnen belichten. ”De federatie opereert op Europese schaal binnen CECIMO, de koepelorganisatie waar al veel Europese 3D printerfabrikanten bij zijn aangesloten. Daar merkt Ramon Dooijewaard dat de Nederlandse industrie minder met 3D printen bezig is dan in sommige andere landen. Dat geldt zowel voor de toeleverende bedrijven alsook de OEM’ers. De vakgroep richt de boodschap daarom nadrukkelijk ook op deze laatste groep. Want daar worden vaak de beslissingen genomen over de designs en daarmee ook over keuze van productietechnologie. “Het heeft geen zin om vanuit een traditionele manier naar de AMbusinesscase te kijken”, zegt Ramon Dooijewaard. “We moeten geen freesproducten gaan vervangen door 3D printen. Ga helemaal aan het begin met de klant aan tafel zitten om te kijken wat de beste manier is om een onderdeel te maken.”

Whitepaper Om de kennis breder te verspreiden, zal de vakgroep 3D printing in de loop van dit jaar een aantal initiatieven ontplooien. In eerste instantie met name op communicatief vlak. Een hiervan is het schrijven van een whitepaper waarin dieper wordt ingegaan op het maken van de businesscase door de OEM‘er. Er kunnen namelijk ook nieuwe businessmodellen gekoppeld worden aan additive manufacturing, bijvoorbeeld gedistribueerd produceren, op locatie of vervangingsonderdelen 3D printen zodat je geen voorraden nodig hebt. Juist bij het samenstellen van zo'n whitepaper kan de kracht van het collectief gebruikt worden, vindt Ramon Dooijewaard. Verder wil de vakgroep een online tool ontwikkelen om het 3D printproces inzichtelijk te maken en komt er een overzicht van opleidingen specifiek gericht op 3D printen. Op de TechniShow 2022 moet het thema dan verder uitgediept worden. Hoe precies, dat wil de groep nog verder uitwerken, samen met de beurscommissie. “Het uitgangspunt is dat 3D weer een hoofdthema wordt", zegt Ramon Dooijewaard. “3D moet fysiek een plaats krijgen op de beurs.” Het zal dan onder andere gaan om inzichtelijk te maken hoe het hele 3D proces eruit ziet en welke kansrijke toepassingen er in Nederland mogelijk zijn.

POSITIONERING De vakgroep 3D Printing van FPTVIMAG speelt een andere rol dan Flam3D, alleen al vanwege het ander type organisatie, legt Ramon Dooijewaard uit. “FPT-VIMAG is een brancheorganisatie en Flam3D een ketenorganisatie. Dat maakt de aangesloten bedrijven ook verschillend. Daarom is de focus ook anders.” Het doel waar ze beide voor ijveren is wel hetzelfde, namelijk laten zien welk potentieel 3D printen als productietechnologie kan hebben voor de maakindustrie. Dat laatste is volgens hem ook de reden waarom de vakgroep goed past bij de branchevereniging. “Wij zijn een vereniging van leveranciers van productietechnologie. Die basis zorgt voor het uitgangspunt dat we ons richten op het industriële AM-proces, van software tot en met het nabewerken.” Deze bedrijven zijn lid: Additive Industries Bendertechniek Cadmes DMG MORI Netherlands Dymato Landré Machines Leering Hengelo Renishaw Benelux Siemens Nederland Trumpf Nederland Valk Welding [ FPT -VIMAG Vakgroep 3D-Printing ]

De 3D print seminars konden tijdens de vorige beurs op de nodige belangstelling rekenen.

3D PRINT MAGAZINE 1-2021

DLP KLAAR VOOR SERIE AM DANKZIJ NIEUWE GENERATIE HARSEN DSM rekent met hybride harsen af met krimp en warping bij DLPprinten.

3D PRINT MAGAZINE 1-2021

Gesloten systemen werken niet om de markt open te breken. Als toeleverancier moet je voor het beste materiaal per applicatie kunnen kiezen.

Een 3D geprinte spuitgietmatrijs voor het valideren van designs.

e vraag naar betere materialen voor DLP en LCD printers neemt toe nu 3D printen opschuift richting de productie van eindonderdelen. De huidige generatie harsen biedt onvoldoende maatvastheid en vlakheid. Hybride harsen lossen dit probleem op, zegt Andrew Graves, Equipment Partnership Manager bij DSM. Dit kan 3D printen met lichtgevoelige harsen een boost geven, niet alleen voor serieproductie, ook voor het 3D printen van grotere onderdelen.

echter de achilleshiel van deze technologie, zegt Andrew Graves, die bij DSM de relaties met printerfabrikanten onderhoudt. De huidige acrylaat gebaseerde harsen zijn heel geschikt voor kleine toepassingen maar bij gebruik op DLP printers vertonen grotere componenten teveel krimp en vervorming, waardoor de maatnauwkeurigheid verloren gaat en de onderdelen krom trekken. “Krimp is je grootste vijand”, zegt Graves. “Onderdelen die vlak moeten zijn, komen vervormd uit de printer.” Hybride materialen

3D printen met lichtgevoelige harsen heeft veel potentie. De detaillering is namelijk zeer hoog, de afwerkingsgraad goed en de DLP en LCD printers onderscheiden zich met hun hoge printsnelheid doordat de hele laag in één keer met UV-licht wordt uitgehard. De materialen zijn

Door de hybride harsen voor groot formaat SLA 3D printers aan te passen aan de andere golflengten van de DLP en LCD printers, willen de materiaalontwikkelaars van DSM deze tekortkomingen wegwerken. Hybride staat voor een combinatie van epoxy en acrylaat, die samen de nauwkeurigheid en de

mechanische eigenschappen verbeteren. “Dit jaar zullen we verschillende van deze materialen vrijgeven voor de markt om daarmee maatnauwkeurige en vlakke onderdelen te printen op een DLP printer”, zegt Andrew Graves. “Nu we de juiste formuleringen hebben, kunnen we gaan testen met meerdere bedrijven. Wij geloven dat we een vlakheid halen die de hoogste is in z’n klasse.” Dat opent tevens de weg naar het 3D printen van grotere producten met DLP printers en zeker de LCD 3D printers. Onderdelen van 300 tot 400 mm komen met de hybride harsen vlak uit de printer. “We werken ook aan materialen met een hele andere chemische samenstelling, met als doel om ofwel breder inzetbare materialen te ontwikkelen of materialen voor specifieke doelen, met specifieke mechanische eigenschappen”, zegt Andrew Graves.

3D PRINT MAGAZINE 1-2021

Duurzaamheid is een breed begrip. Recycleerbaarheid is de gemakkelijkste betekenis. Als je vanuit een brede blik naar duurzaamheid kijkt, dragen DLPmaterialen bij zodra er meer hernieuwbare grondstoffen in verwerkt zijn.

Somos QuickGen 500 is het eerste materiaal in de reeks. Het materiaal werd ontwikkeld voor prototypetoepassingen die zowel flexibiliteit als terugvering vereisen. QuickGen 500 is flexibeler dan andere harsen maar stijver dan elastomeren en is ontworpen voor printen met hoge snelheid en snelle nabewerking. Graves denkt overigens dat de markt vooral op zoek is naar een breed inzetbaar materiaal dat goede resultaten in serieproductie oplevert. “Net als bij spuitgieten, waar veel vraag is naar ABS.” DSM wil een brede range materialen ontwikkelen, zodat gebruikers de voor hun toepassing best passende formulering kunnen kiezen. Hoe duurzaam? Duurzaamheid wordt een belangrijk thema in de industrie. Thermoharders laten zich echter, in tegenstelling tot thermoplasten, niet zo makkelijk recyclen. Hoe past de ontwikkeling van de DLP materialen in de duurzaamheidspolitiek van DSM? “Duurzaamheid is een breed begrip”, reageert Andrew Graves. “De makkelijkste betekenis is recycleerbaarheid. Thermovormers zijn gemakkelijker te recycleren, dus ook onze poeders, korrels en filamenten. Maar je kunt ook anders naar duurzaamheid kijken.” Hij wijst op het gebruik van hernieuwbare materialen als feedstock voor de resins. Sommige materialen die DSM gebruikt, komen van biogrondstoffen. Minstens zo belangrijk vindt hij het om de betekenis van lokale productie mee te nemen in de beoordeling hoe duurzaam een technologie is. “Bij 3D printen hoef je niet eerst het materiaal en daarna de

3D PRINT MAGAZINE 1-2021

producten te verschepen.” En hoe groot is bijvoorbeeld de bijdrage als je dankzij printing on demand geen producten meer hoeft op te slaan en wellicht uiteindelijk ongebruikt weg te gooien? Hoeveel energie bespaart dat? Hoeveel afval voorkom je daarmee? Design is een andere strategie om duurzaamheid te vergroten: als je door het design aan te passen minder materiaal en energie nodig hebt, ben je ook duurzamer. Andrew Graves is overtuigd dat als je vanuit een bredere blik naar duurzaamheid kijkt, DLPmaterialen bijdragen aan een meer duurzame samenleving. De voorwaarde is wel dat er meer hernieuwbare grondstoffen in verwerkt worden. “Vooral doordat deze nieuwe materialen meer toepassingen mogelijk maken. Daardoor hebben we minder afval en een kleinere carbon footprint.” DSM is gestart met het opstellen van volledige LCA’s (Life Cycle Assessment) voor bepaalde materialen waarbij ook de toepassing en end-of-life in aanmerking wordt genomen. Dat moet absoluut uitgebreid worden, vindt Graves. Klanten zullen daar in de toekomst meer naar gaan vragen. Funding geeft impuls aan R&D Andrew Graves werkt al meer dan 30 jaar met SLA technologie (zie kader). Waarom heeft het zolang geduurd voordat de huidige materiaalontwikkeling op gang kwam? Andrew Graves zegt dat zowel de impuls die van start-ups uitgaat als de beschikbaarheid van venture capital deze ontwikkeling op gang hebben gebracht. De industrie ontbrak het aan schaalgrootte om voldoende investeringsmiddelen aan te trekken. Dat is nu anders. Er is veel

venture capital beschikbaar voor het hele traject, van software en printer tot en met materialen. En sinds de technologie meer open is, zijn allerlei partijen met ideeën aan de slag gegaan om de technologie te verbeteren. Zo zijn DLP en LCD printtechnologie ontwikkeld om het probleem dat je voor SLA een heel stabiel bad vol hars nodig hebt, op te lossen. Een van deze start-ups waarmee DSM nauw samenwerkt is Origin, eind 2020 gekocht door Stratasys. Origin heeft vanaf het begin open partnerschappen gehad met verschillende materiaalproducenten, behalve

met DSM ook met BASF en Henkel. Andrew Graves vindt dit de juiste strategie. Gesloten systemen werken niet om de markt open te breken. “Vandaag print je als toeleverancier 10.000 onderdelen voor deze klant, volgende week 10.000 onderdelen voor een andere. Dan moet je het beste materiaal voor elke toepassing kunnen kiezen. Dan kan deze industrie groeien.” Dat is ook de strategie van DSM: door samen te werken met andere partijen de totale 3D printkoek vergroten. “Als we samen de hele taart groter maken, wordt vanzelf ieders taartpunt ook groter.” Bovendien,

voegt hij hieraan toe: OEM’ers zullen nooit voor een single source technologie kiezen. “Ze willen van meerdere leveranciers materialen betrekken.”

[DSM Additive Manufacturing]

DERTIG JAAR ERVARING MET 3D PRINTEN Andrew Graves heeft een lange staat van dienst in de 3D printindustrie. Al meer dan 30 jaar werkt hij in verschillende organisaties aan de ontwikkeling van zowel de technologie als de toepassingen. In 1990 heeft hij voor 3D Systems de vestiging in Groot-Brittannië opgezet, met op dat moment in het hele land slechts twee SLA machines. Na zes jaar is hij overgestapt naar het hoofdkantoor van 3D Systems in Californië, van waaruit hij onder andere engineers heeft getraind. Voordat hij de overstap maakte naar een eigen bedrijf, heeft hij nog enkele maanden bij het R&D center van Renault Formule 1 gewerkt. “Dat was geweldig. Ik heb in die maanden meer onderdelen geprint dan in mijn hele leven tot dan toe.” Via een eigen bedrijf in de VS en daarna 3D print serviceprovider Solid Concepts is hij bij Stratasys beland, dat Solid Concepts kocht en veranderde in Stratasys Direct Manufacturing. Daar heeft hij nog meegewerkt aan de ontwikkeling van de J-serie om vier jaar geleden de overstap te maken naar DSM (Additive Manufacturing). Voor DSM onderhoudt hij de samenwerking met de hardware producenten, zoals Origin. “Wij zien in dat klanten een totaaloplossing nodig hebben ongeacht de applicatie. Dat betekent niet alleen materialen, maar ook printers, software en post

processing technologie.” DSM Additive Manufacturing is per 1 april overgegaan naar Covestro, dat een deel van de materialen activiteiten van DSM heeft gekocht. Hoewel hij weinig over deze acquisitie kan en mag vertellen, verwacht Andrew Graves niet dat er zoveel zal veranderen voor het onderzoeken ontwikkelingsprogramma waar DSM Additive Manufacturing mee bezig is. Het geloof in additive manufacturing als toekomst technologie is ook bij Covestro groot, net als het besef dat duurzaamheid een belangrijk thema is.

3D PRINT MAGAZINE 1-2021

SOFTWARE MAAKT BIJ

ORIGIN HET VERSCHIL Nu de maakindustrie de transitie naar 3D printen begint te maken, vult de P3 technologie (DLP) van Origin het gat in het portfolio van Stratasys. Naast FDM en PolyJet gaat Stratasys een 3D printtechnologie aanbieden die vanaf het eerste begin ontwikkeld is voor serieproductie.

hris Prucha, destijds werkzaam bij Apple, en Joel Ong, bij Google X betrokken bij de ontwikkeling van de autonoom rijdende auto, liepen zo’n zes jaar geleden dagelijks tegen de tekortkomingen van open source DLP-printers aan. Zowel qua hardware, software als de materialen. Ze beseften dat je de relatief eenvoudige DLP-

3D PRINT MAGAZINE 1-2021

technologie veel breder inzetbaar kon maken met de juiste software en materialen. De Origin One, de eerste 3D printer van het in 2015 door Prucha en Ong gestarte Origin, zit dan ook vol met sensoren. En hoewel er een versie voor overheidsdiensten is, draait de 3D printer in principe op cloudsoftware. Hierdoor is Origin

Coole 3D printers volstaan niet meer. De AM-markt vraagt nu andere oplossingen om de stap naar serieproductie te maken.

in staat om de lichtbron en het printproces zodanig te controleren en realtime bij te sturen, dat zowel de herhaalnauwkeurigheid van printjobs als de oppervlaktekwaliteit en nauwkeurigheid hoger liggen dan gebruikelijk bij DLP-printers. “Met onze tientallen sensoren in de Origin One monitoren en sturen we elk facet van het proces, dus de warmte, de druk, de kracht en het licht, op een zodanige manier dat we in staat zijn een beter eindproduct te maken”, legt Finbarr Watterson uit, marketing directeur bij de Amerikaanse printerfabrikant, nu onderdeel van Stratasys. De start-up uit San Francisco is erin geslaagd om een closed loop te ontwikkelen: de cloudsoftware analyseert de meetdata quasi realtime en stuurt

het proces direct bij. “We maken het printproces betrouwbaarder op een manier die nog niet eerder is gedaan.” De Origin One is vanaf het begin ontwikkeld met als doel ‘production first’. Doordat onder andere de temperatuur heel strikt geregeld wordt, haalt de Origin One ook bij zeven of acht uren printen een constante kwaliteit. Dat geldt ook voor de hechting van twee lagen. Andere oplossingen Is deze consistente kwaliteit voor Stratasys de aanleiding geweest om met Origin in gesprek te gaan? In zekere zin wel, zegt Andy Langfeld, VP EMEA bij Stratasys. “De technologie heeft duidelijk voordelen tegenover die van concurrenten.” De echte reden is

echter dat de 3D printmarkt er anno 2021 heel anders uitziet dan vijf jaar geleden. Toen kreeg je de handen nog op elkaar met een coole FDM printer waarvan de klanten zelf maar moesten uitzoeken hoe deze het beste te gebruiken. Andy Langfeld: “Nu we in een transitie van de industrie zitten, moeten we ons op marktsegmenten oriënteren en focussen op wat de klanten in deze segmenten echt verlangen.” Dat is een haptisch en optisch zo nauwkeurig mogelijk prototype van het uiteindelijke product voor de productontwerper. Dat is het 3D printen van jigs and fixtures en functionele prototypes. En dat zijn gecertificeerde onderdelen voor de luchtvaartindustrie. Met de Fen J-serie, de Fortus 3D printers en de Objet machines heeft Stratasys

3D PRINT MAGAZINE 1-2021

Stratasys wil de partnerschappen van Origin met de materiaalproducenten in stand houden. Die is cruciaal voor het succes van de 3D printer.

3D PRINT MAGAZINE 1-2021

hiervoor oplossingen in huis. Wat ontbrak is de 3D printer voor de productieafdelingen in maakbedrijven. Deze leemte in het portfolio vult Stratasys aan met de Origin P3 technologie. “Deze technologie sluit naadloos aan op onze strategische richting om grotere volumes, en industrial grade producten te printen, die gecertificeerd kunnen worden.” Spuitgietmatrijzen De P3 technologie heeft namelijk bewezen qua snelheid, nauwkeurigheid en repeatability geschikt te zijn voor toepassingen waarin tienduizenden producten per jaar nodig zijn. Tijdens de coronapandemie heeft de start-up in eigen huis honderdduizenden swabs geprint. Ecco Shoes gebruikt de printers voor de productie van middenzolen. De techniek leent zich ook voor het 3D printen van tooling, onder andere spuitgietmatrijzen. Hoewel Stratasys daarvoor al de polyjet technologie van Objet heeft, biedt Origin nieuwe mogelijkheden, geeft Andy Langfeld aan. Dit komt met name doordat de materialen die de Origin One print thermisch veel zwaarder belast kunnen worden. “Voor spuitgieten ligt de grens voor polyjet tot nog toe op 120 graden C. Met Origin One kunnen we matrijzen printen die bestand zijn tegen temperaturen tot 400 graden C. Daardoor kunnen we heel nieuwe materialen spuitgieten in de geprinte matrijzen.” Met de Objet printers heeft Stratasys de deur naar de spuitgietindustrie geopend, met name voor prototyping matrijzen. Met de Origin P3 technologie maakt de printerfabrikant de stap naar 3D printen van matrijzen voor serieproductie. De

spuitgietmatrijzen die je met de Origin One print, zijn geschikt om materialen te verwerken die vanwege hun hogere transitietemperatuur tot nog toe onmogelijk verwerkt konden worden in een 3D geprinte matrijs. Concreet noemt Andy Langfeld glasgevulde nylonmaterialen. Ook de betere oppervlaktekwaliteit van de 3D geprinte producten zorgt voor nieuwe toepassingen. Sommige bestaande klanten van Origin tweaken het proces zo dat ze een maatnauwkeurigheid van enkele honderdste millimeters realiseren. “Ik denk dat we hiermee echt een grote markt openen. De markt voor middelhoge volumes van spuitgietproducten, waar een aluminium matrijs eigenlijk niet echt zinvol is”, zegt Andy Langfeld. Origin legt weliswaar veel nadruk op de softwareontwikkeling, het heeft daarnaast in enkele jaren tijd meerdere grote materiaalproducenten aan zich weten te binden, waaronder DSM. Deze blijven. “De samenwerking met de materiaalproducenten is cruciaal voor het succes van Origin. De partnerschappen blijven”, beklemtoont de Stratasys manager. SaaS-model Origin heeft de Origin One in de markt gezet als een service: klanten nemen een abonnement op de software. Dat kan alleen in combinatie met de hardware worden afgenomen. Finbarr Watterson ziet hier niet veel verschillen met de werkwijze van Stratasys, dat op de high end Fortus printers ook steeds meer aanvullende software in abonnementsvorm aanbiedt. Voor een beperkt aantal klanten, bijvoorbeeld overheidsinstanties,

biedt men tevens een standalone versie aan. Finbarr Watterson denkt dat het SaaS-model (Software as a Service) in de meeste markten waarin men nu gaat groeien, de voorkeur heeft. Als voorbeeld noemt hij de dentale industrie. “Veel van deze printers zullen over vijf jaar obsolete zijn, verouderd. Daarom is het een aantrekkelijk model om altijd over de meest recente hard- en software te beschikken.” Maar, zo zegt hij, Origin staat ook open voor hybride modellen als software in de cloud niet past in een organisatie. Europese introductie De uitrol van de P3 printtechnologie staat bij Stratasys op de planning voor medio 2021. Naast de maakindustrie focust Stratasys op de dentale industrie. Deels denkt men de 3D printers weg te kunnen zetten bij bestaande klanten, deels gaat men ook op zoek naar nieuwe. Stratasys ziet grote kansen in de maakindustrie, die volgens Langfeld de komende jaren de transitie van traditionele naar additieve productietechnieken gaat maken. “Hier zien we zeer grote kansen, bij bestaande klanten alsook bij bedrijven die tot nog toe de stap naar additive manufacturing niet hebben gemaakt omdat misschien volumes en snelheid te gering waren. Ook voor hen is de winkel nu open.” Daarom durfde Stratasys bij de aankondiging van de overname van Origin de verwachting uit te spreken dat het binnen vijf jaar rekent op zo’n $200 miljoen extra omzet per jaar. Dat is ongeveer een derde van de totale omzet die het concern in 2019 realiseerde. “200 miljoen is veel”, erkent Andy Langfeld. “Maar als

we zien hoe we deze technologie kunnen opschalen, dan is het potentieel er. Er zijn echt veel markten die deze technologie kunnen oppakken.” Het 3D printconcern voelt zich gesterkt in deze verwachting door de supply chain problemen die Covid19 heeft blootgelegd. Nu Stratasys een printtechnologie kan aanbieden die snel is, nauwkeurig en schaalbaar door series, haalt men de belemmeringen in veel klassieke segmenten van de maakindustrie weg. “Als je de pijnpunten bij klanten combineert met de technologie waarmee je grotere volumes kunt printen, zeer nauwkeurig en certificeerbaar, dan is het vanzelfsprekend dat hier een groot potentieel ligt.” Vanaf de zomer is de Origin beschikbaar bij Seido-Systems. [www.seido-systems.com/nl]

Andy Langfeld: “Nu we in een transitie van de industrie zitten, moeten we ons op marktsegmenten oriënteren en focussen op wat de klanten in deze segmenten echt verlangen.”

STRATASYS MET SAF IN POEDERPRINTERS Stratasys heeft op de valreep van het eerste kwartaal van 2021 een nieuwe technologie aangekondigd: Selective Ansorption Fusion (SAF). Deze is ontwikkeld samen met Xaar 3D, de uitvinder van de SAF technologie. Hiermee begeeft Stratasys zich op het vlak van 3D printen met poeders. Het gaat om onderdelen in een industriële kwaliteit. De nieuwe machine, de H serie Production Platform, kenmerkt zich door een hoge productiviteit en consistente kwaliteit. De technologie leent zich voor een breed scala aan toepassingen. Context, een internationaal onderzoeksbureau, voorspelt dat de markt voor poederbed gebaseerde 3D printers de komende jaren met 21 procent per jaar gaat groeien.

3D PRINT MAGAZINE 1-2021

DESIGN FOR MANUFACTURING & ASSEMBLY

7 TRENDS

Zeven trends die komende jaren een stempel gaan drukken op design for manufacturing & assembly, kortweg DFMA in de 21e eeuw!

Door: Erik Tempelman, TU Delft Industrieel Ontwerpen

p donderdag 28 januari vond het symposium Design For Manufacturing & Assembly in de 21e eeuw plaats. Dit online evenement was het slotakkoord van het vak Manufacturing and Design aan de TU Delft, faculteit Industrieel Ontwerpen. In 14 jaargangen volgden ruim 4.000 studenten dit bijzondere vak, dat een brug sloeg tussen het academisch ontwerpen en de Nederlandse maakindustrie. De coördinator, Erik Tempelman, presenteerde op dit symposium zeven trends die de komende jaren het aangezicht van DFMA zullen bepalen. In dit artikel schetst hij de zeven trends. De volgorde zegt niks over de belangrijkheid. De Duitse Velosione e-bike, een echt “made in Europe” product.

3D PRINT MAGAZINE 1-2021

Trend #1: circulaire economie

Trend #2: van made in China naar made in Europe

Niemand kan het ontgaan zijn: onze lineaire ‘take-make-waste’ economie maakt gestaag plaats voor een circulair alternatief. Hierin worden grondstoffen, componenten, producten en vooral waarde beter behouden. Een recente uiting van deze trend is het recht op reparatie, dat middels een wettelijk kader zelfs de grootste bedrijven dwingt om repareerbaarheid van hun producten serieus te nemen. Ook het ontwerpen op levensduurverlenging, gemak van upgrading, en lichter gewicht vormen pijlers van deze nieuwe, circulaire economie. Zelfs design for recycling (dat al in de jaren ’80 opkwam) krijgt een tweede kans - maar nadrukkelijk als laatste optie. Immers, materialen vormen doorgaans slechts een bescheiden deel van de waarde van het product. De échte kansen voor circulariteit zitten dan ook daarvoor. Tip: circulair denken en werken vereist deugdelijk gebruik van PDM en PLM software.

Sinds de jaren ’90 is veel productie verplaatst naar China. Aanvankelijk werd dat gedaan vanwege de lagere lonen: arbeidsloon is immers voor productie van bijvoorbeeld auto’s of elektronica een grote kostenpost. Deze trend kreeg de wind in de rug toen de Chinezen zelf steeds koopkrachtiger werden en het land in een gigantische markt transformeerde. In 2010 nam China de positie van koploper in de productie over van de VS, en heeft haar voorsprong sindsdien verder vergroot. Langzamerhand kwamen echter ook de keerzijden van deze ontwikkeling aan het licht. Productiepersoneel verdient goede arbeidsvoorwaarden, maar deze blijken in China slechts spaarzaam voorhanden. (Niet alleen daar: denk onder andere terug aan de rampzalige brand in een kledingfabriek in Dhaka, Bangladesh in 2012.) Los van de ethische kwestie geeft het offshoren van industriële activiteit ook te veel politieke

macht uit handen. De trend is dan ook dat die productie deels weer terugkomt. Dit vraagt veel van automatisering c.q. smart industry, maar biedt beslist kansen. De Duitse Velosione e-bike, een echt ‘made in Europe’ product, is hiervan een fraai staaltje. Overigens houdt trend #1 hier duidelijk verband mee. Europa is netto-importeur van grondstoffen uit datzelfde China, en die afhankelijkheid moet worden afgebouwd.

03 Trend #3: Kaumera & Co. Dat ons rioolwater door bacteriën wordt gezuiverd, is alom bekend. Minder mensen weten echter dat deze bacteriën ook een bron kunnen vormen van natuurlijke polymeren, zoals Kaumera. Deze nieuwe grondstof is genoemd naar het woord van de Maori voor de kameleon, ten teken van de

3D PRINT MAGAZINE 1-2021

veelzijdigheid ervan: je kunt er echt allerlei kanten mee op. En, op basis van onze jaarlijkse ‘productie’ via het riool is op termijn liefst 5 kg Kaumera per hoofd van de bevolking beschikbaar, dat is zo’n 10% van uw jaarlijkse consumptie van plastics. Zo ver zijn we nog lang niet, maar de eerste proeffabrieken draaien al sinds 2019 (Zutphen) en 2020 (Epe). Van een ‘drop-in replacement’ voor de gevestigde plastics als PE en PS is overigens geen sprake, zodat er werk aan de winkel is om tot successen te komen. Maar dat is precies waar ontwerpers goed in zijn! En, het hoeft niet bij Kaumera te blijven. Microbiologen hebben nog veel meer bacteriële productieroutes achter de hand. Dit gaat de komende jaren het landschap van de productie en DFMA beslist kleur geven. Voor de academici onder ons: wordt het wellicht niet eens tijd voor een nieuwe master op het grensvlak van ontwerpen en biochemie?

04 Trend #4: mycelium Eén van de positieve verrassingen van vorig jaar is de Delftse start-up LOOP, opgericht door TU Delft alumnus Bob Hendrikx. Dit bedrijf ontwikkelt ‘levende doodskisten’ van schimmeldraden, oftewel mycelium. Het gigantische potentieel van mycelium was al in 2008 aangekondigd door mycologist Paul Stanets. Zijn TED presentatie uit datzelfde jaar is inmiddels ruim drie miljoen maal bekeken. Het vorig jaar verschenen en briljante boek Entangled Life door Merlin Sheldrake brengt schimmels nog weer verder onder de aandacht. Mycelium is met recht een wondermateriaal te noemen! Het is inherent duurzaam, veelzijdig, en geschikt voor verbluffend veel producten en markten. Dus beste ontwerpers, Bob Hendrikx ging u voor. Wie volgt?

Trend #5: conventioneel blijft innoveren Het afgelopen decennium is 3D printen er dan weliswaar met de publieksprijs vandoor gegaan, maar de ‘traditionele’ maakprocessen bleven zich onverstoorbaar verbeteren. Zo kreeg het integraal verspanen nieuw elan met de Macbook unibody (Apple, 2008), zorgt het warm omvormen van staalplaat voor lichtere crashconstructies in auto’s (Porsche 2009, VW 2012), en ontwikkelde ons eigen Promolding een combinatie van 3D printen en spuitgieten, bedoeld voor kleine series (PRIM, 2015). Of wat denkt u van de roll-to-roll geproduceerde flexibele

3D PRINT MAGAZINE 1-2021

elektronica van het Holst Centre, ook weer zo’n juweel aan de vaderlandse productiekroon? En, met zijn megacastings tilde Elon Musk zelfs het aloude metaalgieten naar een hoger niveau (Tesla, 2020). Laten we daarnaast ook de thermoplastische composieten, die mede dankzij Nederlandse techniek letterlijk een hoge vlucht nemen, niet vergeten! Zelfs aan recycling is hier al gedacht en gewerkt, ook in veeleisende toepassingen. Deze trend van voortdurende verbetering zal zich met dezelfde onverstoorbaarheid doorzetten. Slimme ontwerpers kunnen hier beslist gebruik van maken en kijken verder dan het 3D printen alleen.

06 Trend #6: 3D printen wordt écht slim In 1995 werd het selective laser melting (SLM) van metalen toegevoegd aan het bereik van 3D print-toepassingen. En een kwart eeuw later, vorig jaar dus, begonnen we het echt te snappen. Wat bedoelen we daarmee? Wel, in een printer ervaart het ingaande materiaal herhaaldelijk de inbreng van warmte: het proces werkt immers laag voor laag. Normaal gesproken is dat metaalkundig gezien lastig. Maar vorig jaar wist het Max-Planck-Gesellschaft dit nadeel in een voordeel om te zetten, met als resultaat prachtige onderdelen van Damascus-staal. Zo kunnen we extreme hardheid combineren met dito taaiheid, met daar nog de vormvrijheid van het printen bovenop. Deze doorbraak staat ook niet op zichzelf, maar is toonaangevend voor de steeds verdere ontwikkeling van het 3D printen. En, de rek is er nog lang niet uit! Wist u bijvoorbeeld dat materiaalsamenstellingen tegenwoordig snel en effectief kunnen worden geconfigureerd voor optimale printbaarheid? Dit is waar kunstmatige intelligentie en materiaalkunde elkaar vinden.

07 Trend #7: smart industry - een nieuwe drie-eenheid U zag hem al aankomen: één van de trends is natuurlijk de komst van smart industry, ook bekend als Industrie 4.0. Dit jaar viert deze laatste term alweer zijn tiende verjaardag. Na een aarzelende start komt er nu duidelijk vaart in deze trein, en dat is vooral omdat men begint te begrijpen dat het om meer dan data gaat. Logistiek bijvoorbeeld is minstens zo belangrijk: wie bijvoorbeeld een systeem voor ‘distributed manufacturing’ wil opzetten, moet immers terdege rekening houden met het fysiek koppelen

van de diverse operaties, dit wil zeggen met het slim organiseren daarvan in ruimte en tijd. Met alleen een zwerm drones alleen kom je er echt niet! Ook het fysiek koppelen van losse onderdelen - het aloude assembleren dus, inclusief vormen plaats toleranties - is een niet te onderschatten succesfactor, zeker als u assemblagepersoneel weg denkt te kunnen automatiseren. Zo zien we een nieuwe drieeenheid ontstaan, met naast data ook logistiek en assemblage. Wilt u gewoon een mooi plaatje, voor een subsidieaanvraag, jaarverslag, of PR-uiting, houdt u het dan bij de data, maar wilt u echt succes, neemt u dan ook de andere twee aspecten netjes mee.

WIL JE MEER WETEN OVER DE TRENDS DIE ERIK TEMPELMAN VERWACHT? SCAN DEZE QR CODE EN DOWNLOAD HET ARTIKEL MET 3 EXTRA TRENDS EN LINKS BIJ ELKE TREND VOOR EXTRA INFORMATIE.

3D PRINT MAGAZINE 1-2021

TIJD VOOR TROTS Weet je het al? Als het op aantal 3D print patenten aankomt, moet de Benelux wereldwijd maar drie landen laten voorgaan in de rangschikking: de USA, Duitsland en Japan. Dat doen we niet slecht, toch? Deze informa�e is de kwartaalnieuwsbrief van: Flam3D Tech Lane Ghent Science Park Materials Research Cluster Technologiepark 48 9052 Zwijnaarde België info@flam3d.org www.flam3d.be www.flam3d.nl

3D PRINT MAGAZINE 1-2021

De regio hee� die patenten ook weten om te ze�en in bedrijven met een wereldfaam op 3D print gebied. De lijst is te lang om hier uit te schrijven. In de KOF ‘Index of Globalisa�on’ (die de graad van globalisa�e aangee� van 122 landen) nemen Vlaanderen en Nederland plaats 1 en 2 in. Zowat nergens ter wereld vind je zoveel purchasing power in een straal van 300 kilometer. Ook qua densiteit van 3D printers en aantal en kwaliteit van onderzoekscentra zijn we wereldtop.

Tijd dat we daar iets mee doen. Méér mee doen. Tijd voor trots. Tijd voor ac�e.

Verschuivingen We merken bij Flam3D dat in onze regio quasi iedereen mee aan boord is: alle schakels in de keten denken in termen van samenwerking - van toeleverancier van grondstoffen tot eindgebruikers: iedereen hee� zin om mee te bouwen aan de groei van ‘onze’ sector. Tegelijk zien we momenteel enorme verschuivingen in de 3D print wereld.

Om mee te surfen op de nieuwe golf, is meer nodig dan fijne onderlinge samenwerking.

Sinds eind vorig jaar volgen acquisi�es en overnames elkaar op. Investeringen gaan soms door het dak. Lees er 3D Print Magazine maar eens op na. De niet-voor-watjes-waarheid: het draait om geld. Om mee te surfen op de nieuwe golf, en toekoms�ge golven, is er meer nodig dan die fijne onderlinge samenwerking. Er is nood aan een doortastend flankerend beleid, aan een structurele integra�e van 3D prin�ng in de verschillende takken van het onderwijs. En ook: aan (toegang tot)

stevige investeringsmiddelen - en dan bedoelen we niet de lo�o-gewijs toegekende R&D-middelen via subsidiemechanismen waar je niet echt vrolijk van wordt. Daar willen we, met onze 120 leden en heel wat bevriende organisa�es, meer op gaan wegen. En daarom ook moeten we laten zien dat we er staan. De 3D Delta Week is ook in die zin een middel tot een doel. Doen jullie mee?

FLAM3D KLAAR VOOR CORONAPROOF EVENT-NAJAAR Nu het Covid-19 vaccin s�laan verspreid wordt, durven we toch al iets meer op fysieke ontmoe�ngen hopen en naar toekoms�ge beurzen kijken. Het komende najaar hee� Flam3D dan ook opnieuw real-life events op het programma staan. Bij Flam3D zijn we klaar om jullie opnieuw persoonlijk te verwelkomen. Machineering: 08-10/09/2021 @ Brussels Expo, Brussel (BE) Flam3D laat je eenvoudig, veilig en goedkoop proeven van Machineering 2021: 3D Manufacturing Area powered by Flam3D. Het gaat om een 3Dthemazone van 200 m² exclusief voor AM-exposanten in een ‘easy plug & play’ formule. Het 3D-eiland biedt niet alleen toegevoegde waarde voor Flam3D-leden, maar ook niet-leden. Iedereen werkzaam in de wereld van AM kan deelnemen en profiteren van dit unieke podium op de Machineering beurs. Leden kunnen weliswaar deelnemen aan een gereduceerd tarief van 2.100 euro bij minimum 6 deelnemers tegenover 2.450 euro voor niet-leden. De deelnametarieven zijn inclusief

een corona investment proof policy. Alle details vind je op onze website. Contacteer Flam3D (info@flam3d.org) en zet 3D prin�ng samen met ons in de kijker op het 3D-eiland. Metavak: 05-07/10/2021 @ Evenementenhal, Gorinchem (NL) Flam3D neemt van 5 tot 7 oktober opnieuw als kennispartner deel aan Metavak 2021, het jaarlijkse vakevent voor metaalbewerkers. Doe je mee op de 3D-print demo area? Formnext: 16-19/11/2021 @ Frankfurt am Main (DE) Als we het over beurzen voor Addi�ve Manufacturing hebben, dan kan Formnext natuurlijk niet ontbreken. De Formnext beurs in Frankfurt staat bekend als een van de hoogtepunten van het Addi�ve Manufacturing-kalenderjaar. Flam3D kijkt terug op succesvolle edi�es de vorige jaren met uitstekende netwerking en mooie exposure op een interna�onaal podium voor onze medestandleden. Samen met hen beze�en we in 2019 een stand van maar liefst 80 m²,

3D PRINT MAGAZINE 1-2021

Profiteer van elkaars expertise tijdens de 3D Printing R&D day @ 3D Deltaweek. Voor alle leden

waardoor we s�laan een referen�e op de grootste AM-beurs in Europa worden. De leden die toen meegingen, waren alvast heel tevreden. Door samen standruimte te boeken, bekomen we een goede loca�e op het beursplan, administra�eve vereenvoudiging en kant-en-klaar ingerichte standen tegen een mooi tarief. Wil je ook meegroeien met de groepsstand op Formnext? Contacteer ons (info@flam3d.org) en schrijf je in. 3D Prin�ng R&D day: 06/12/2021 @ 3D Delta Week (06-10/12/2021) Of je nu R&D op het gebied van Addi�ve Manufacturing (AM) nodig hebt, aanbiedt of erin geïnteresseerd bent, de R&D day is een must-a�end netwerking event

voor 2021. R&D op het gebied van AM is alomtegenwoordig in de Benelux, zowel toegepast als academisch. Het is een van de belangrijkste factoren die bijdragen aan het wereldwijde succes van de regio als het gaat om AM patenten, innova�es en business. Er is echter zoveel gaande, dat we soms uit het oog verliezen wie wat doet of wat nu�g is voor wie. Om nieuwe synergieën op te bouwen, te profiteren van elkaars exper�se en bevindingen, en dubbel werk te vermijden, zal het buitengewoon nu�g zijn om te luisteren, te kijken en te leren op deze R&D day. Hou h�ps://www.3ddeltaweek.com/ in de gaten voor meer concrete informa�e over deelname en programma-inhoud.

NIEUWE LEDEN Roffelsen Plas�cs is een familiebedrijf dat begonnen is in 1977 met de produc�e van waslijnen. Door de jaren heen is het productassor�ment uitgebreid. Roffelsen 3D richt zich op ontwikkeling, produc�e en verkoop van hoog kwalita�eve filamenten en granulaat voor industriële 3D printapplica�es, met de mogelijkheid voor klantspecifieke oplossingen. In 2020 is Roffelsen een samenwerking aangegaan met de Materiaalfabriek in Eindhoven om filamenten en granulaat te ontwikkelen voor 3D printen. h�ps://roffelsen3d.com/ DotX Control Solu�ons B.V. hee� een 3D slicer so�ware ontwikkeld waarmee 5 of meer assige printers (zoals robots) complexe structuren kunnen printen. Deze slicer biedt ongekende mogelijkheden, zoals onder andere printen op andere objecten, supportless printen, printen met versterkte vezels. h�ps://www.dotxcontrol.com/

3D PRINT MAGAZINE 1-2021

Bulcke Technical Prin�ng focust op het engineeren en 3D printen van unieke producten en (machine)onderdelen in de meest diverse sectoren. Hierbij ligt de focus op grote formaten die met standaard 3D printers niet mogelijk zijn. In vertrouwen meedenken met de klant en productontwikkeling staan centraal in hun aanpak. h�ps://www.btprin�ng.be/ 4C Crea�ve Cad Cam Consultants is leverancier van ARTEC 3D scanners. Hiermee levert 4C een range aan professionele scanners waarmee objecten nauwkeurig kunnen worden gescand variërend van enkele millimeters tot aan objecten zo groot als een vliegtuig. Daarbij is 4C verantwoordelijk voor een perfecte implementa�e van de scanners bij haar gebruikers op het gebied van training en advies. h�ps://4cccc.nl/

Scanned: opmeten, digitaliseren en controleren van voorwerpen en machines is hun dagelijkse bezigheid. Scanned staat voor betrouwbaar en nauwkeurig meten, dankzij hun mobiele 3D laser scanner. Je kan bij hen terecht voor advies, maar ze komen ook met plezier ter plaatse langs om de me�ng uit te voeren. Ervaar hun flexibiliteit en snelle service. h�ps://scanned.be/ Nippon Gases NV is producent en leverancier van industriële en zuivere gassen en gassenmengsels, apparatuur en processen om de produc�viteit en veiligheid van industriële processen te verhogen. Ook voor Addi�ve Manufacturing werden specifieke gassenmengsels met hun apparatuur en proces verbeterende oplossingen op punt gesteld met oog voor kwaliteit, produc�viteit en compe��viteit.

GOEDE VOORUITZICHTEN IN HET EERSTE KWARTAAL VAN 2021 ZIJN MEERDERE ONDERZOEKEN GEPUBLICEERD DIE EEN POSITIEVE TOEKOMST VOOR DE 3D PRINTINDUSTRIE SCHETSEN. DE INVESTERINGSBEREIDHEID IS BEST GOED. De eerste die met positieve onderzoeksresultaten kwam, was Flam3D. Het Vlaams-Nederlandse platform voor de 3D printindustrie concludeert dat de investeringen in AM-technologie in alle sectoren gaan toenemen. De deelnemers aan het onderzoek zijn van plan komende jaren zo’n 23% van hun budget méér te investeren in additive manufacturing dan tot nog toe. Bij de luchtvaartindustrie daalt dit iets, net als bij machinebouw en hightech systems (beide -1%). “Maar”, benadrukt directeur Kris Binon, “per saldo gaat men meer investeren.” Hij leest de cijfers als wie eerder al heeft geïnvesteerd, die schroeft de bijkomende investeringen iets terug; wie nog niet investeerde, vergroot juist het aandeel van 3D printen in het totale budget. Kris Binon: “23% groei is fantastisch. Als we dat doortrekken naar de hele maakindustrie, hebben we een scenario waar we graag naar uitkijken.” CECIMO: 43% wil meer investeren CECIMO, de Europese koepelorganisatie van machinebouwers, heeft het eerste halfjaarlijkse onderzoek in Italië, Zwitserland, Oostenrijk, Spanje en het Verenigd Koninkrijk gepresenteerd. Dit onderzoek zal elke zes maanden herhaald worden en uitgebreid naar andere landen. De eerste conclusie die de CECIMO onderzoekers trekken, is dat de totale business én de export van de AM-bedrijven over de

volle breedte relatief sterk blijft. De verwachte groei is het sterkst aan de kunststoffenkant, alhoewel ook bij 3D metaalprinten op groei wordt gerekend. Ruim 43% van de deelnemers is van plan méér te investeren in additive manufacturing, 42,8% houdt de investeringen constant. In de medische industrie zal additive manufacturing het snelst groeien (wat ook blijkt uit het onderzoek van Flam3D). Op korte termijn zijn de vooruitzichten in de luchtvaart- en automobielindustrie minder goed. De onderzoekers rekenen voor deze sectoren zelfs op een krimp qua investeringen in 3D printen. Ultimaker: voorrang aan investeren De derde partij die een onderzoek heeft gedaan naar de acceptatie van 3D printen, is Ultimaker. Hoewel Nederland pas op de 10e plaats in de 3D Printing Sentiment Index eindigt, is dat relatief, aldus Ultimaker. De pandemie heeft bedrijven nog bewuster gemaakt van de kansen van 3D printen. “De noodzakelijkheid is er nu aan toegevoegd als factor”, aldus Romit Jhamb, die vanuit Ultimaker het onderzoek heeft geleid. 27% van de deelnemers wereldwijd geeft aan investeren in 3D printen prioriteit te geven. En 49% zegt dat men 3D printen als een kritische functie in het bedrijf ziet.

3D PRINT MAGAZINE 1-2021

XACT METAL POWDER BED FUSION METAALPRINTERS Toegankelijk en betrouwbaar. Uitstekende prijs-kwaliteitverhouding.

De 3D-printers van Xact Metal maken metaal poederbedfusie mogelijk voor laboratoria en kleine tot middelgrote bedrijven.

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

N i j ve r h e i d s l a a n 2 3 , B - 8 5 6 0 Weve l g e m | B E + 3 2 5 6 3 5 0 0 3 5 | N L + 3 1 3 0 3 2 0 0 2 74 | www.seido-systems.com

3D Print magazine april 2021: is AM klaar voor de doorbraak?

Articles inside

Hybride harsen geven impuls aan DLP 3D printen

Goede vooruitzichten voor AM-markt

Waarom Origin voor Stratasys kiest

Big data game changer additive manufacturing voor luchtvaartindustrie

Derde metaalprinter voor Unique Metal 3D

Internationale onderzoeken laserpolijsten

Verlaagt laserpolijsten drempel AM?

Binder 3D: proeven aan 3D printen

KLAAR VOOR SEMICON

AM-industrie nieuwe bullmarkt