3 D PR I N T M A G A Z I N E DECEMBER 202 1
OERLIKON TOPMAN FOCUS GROEIRECEPT VOOR AM
STRATASYS J5 DENTAJET VERGROOT FLEXIBILITEIT Wilting start seriematige AM-productie voor hightech industrie
WELKE
KILLERAPPLICATIE BRENGT AM IN HIGHTECH OP GANG?
INHOUD
38
30
26
04 Killerapplicatie in hightech
14
Welke killerapplicatie kan het AM-vliegwiel in de hightech toelevering in gang zetten?
18
Lagere kosten uit het proces
Oerlikon: focus groeirecept AM Sven Hicken, AM-topman bij Oerlikon, zegt dat focus het groeirecept is voor AM. Ook voor fabrikanten
26
Never ending furniture Triboo en Nedcam lanceren een lijn circulaire kantoormeubelen, dankzij 3D printen
Lagere cost per part moet vooral uit optimalisatie van het hele proces komen, zegt EOS VP Markus Glasser
30
Maatwerk borstprothesen Met 3D scannen en het printen van mallen, levert EVE Borstprotheses innovatie in oncologiezorg
38 04 2
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
Magnesium printen Bij 100% Limburg Bike wordt magnesium geprint. En dat heeft de interesse van de maakindustrie gewekt
DE EERSTE LAAG Het doel of het middel? De Rapid.Tech conferenties die normaal elk jaar in Erfurt plaatsvinden,
Deze digitale editie wijkt af van
leveren altijd interessante inkijkjes op in hoe additive manufacturing zich
de papieren editie omdat we de
echt ontwikkelt, qua technologie maar ook in de industrie. Dat geldt ook
inhoud hebben aangepast nu
voor AMTC, de conferentie van Oerlikon en de universiteiten van München
de 3D Delta Week is verschoven
en Aken. Marketing is hier niet de dominante factor maar de nuchtere kijk
naar 2022. Extra artikelen zijn:
van AM-ontwikkelaars en -gebruikers. Ik moest er weer aan denken toen de persberichten over de innovaties op Formnext binnenstroomden. De
- RIP voor STL format?
nieuwe generatie AM-systemen voor metaal zijn sneller, beter, makkelijker te bedienen enzovoort. Wat ik miste, is de onderbouwing wat dit betekent
- Elzinga & Van der Krieke 3D
voor de businesscase. Natuurlijk, die ziet er voor elke toepassing anders uit.
print voor aandacht spuitgieten
Maar, ik denk dat Sven Hicken, CTO bij Oerlikon Surface Solutions, wel een punt heeft. In een interview in deze editie zegt hij:
- Mantle precisie metaalprinten
“Het lijkt alsof ze (de printerfabrikanten) meer gefocust zijn op de onderlinge concurrentie dan de echte noden van hun klanten. Performance van de 3D printers lijkt het belangrijkste doel, maar daarmee missen ze de echte behoefte die klanten hebben.”
Colofon
Verklaart dit waarom additive manufacturing met kunststoffen zich sneller
van Franc Coenen Publiciteit en
ontwikkelt? Aan de kunststoffenkant zie je ook kleinere bedrijven investeren
verschijnt 4 keer per jaar zowel
in 3D printen omdat ze zich realiseren dat ze hiermee hun eindproduct voor
digitaal als in print. Het primaire
de klant kunnen verbeteren. En als de fabrikant een oplossing ontwikkelt die
verspreidingsgebied is Nederland en
het mkb tijd bespaart en de flexibiliteit vergroot, investeren ze opnieuw, kijk
Vlaanderen. In het magazine vind je
maar naar de case over Teamworkdental.
de kwartaalnieuwsbrief van Flam3D.
Tijdens de AMTC conferentie maakte Simon Merkt-Schippers, VP Product
Redactie: hoofdredacteur Franc
Management bij SLM Solutions, de opmerking we praten teveel over onszelf
Coenen - redactieadres
en te weinig over het doel van de applicatie. Zullen we het volgend jaar
redactie@3dprintmagazine.eu
vooral over dat doel hebben?
Schuttersdreef 72 6181 DS Elsloo
3D Print magazine is een uitgave
Nederland T +31464333123 Veel leesplezier. Fotografie: Renishaw, Franc Franc Coenen
Coenen, Materialise, Oqton, EOS, Wilting, Triboo, EVE Borstprotheses, 100% Limburg Bike, Formlabs, Dutchfiets, e.a.
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
3
KILLERAPPLICATIE GAAT AMVLIEGWIEL IN BEWEGING ZETTEN
3
D metaalprinten is, afgezien van enkele niche markten, nog steeds een belofte voor veel toeleveranciers. Waarom staan er zo weinig AM-systemen? Hoe kan het dat het Nederlandse hightech ecosysteem nog geen businesscase heeft die als vliegwiel fungeert om de additieve productie op gang te brengen? Koudwatervrees bij de klanten, de OEM’ers? Gebrek aan kennis? Of krijgen de toeleveranciers de businesscase niet verkocht? Een doordeweekse dag, eind van de middag. Op Brainport Industries Campus is er nog volop activiteit. Een belangrijk deel van de 90 CNC-machines van KMWE Precisie maakt spanen, al dan niet onbemand. De fullcolor kunststof 3D printers van Marketiger staan op een rij te zoemen. De volgende reeks producten is in opbouw. Even verderop staat bij Fontys Hogescholen de Renishaw RenAM 500S metaalprinter voor onderwijs- en onderzoekprojecten mét de industrie. Maar waar staan op deze locatie, waar aan de Fabriek van de Toekomst
4
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
DE BUSINESSCASE WORDT MET NAME BEPAALD DOOR DE INTEGRATIE VAN DE PRINT- EN MAAKKENNIS IN HET ONTWERP
Met ondersteuning van Renishaw heeft het Britse Domin een elektrohydraulische klep geredesignd voor additive manufacturing. Domin ziet additive manufacturing als het ontbrekend puzzelstukje om de hydrauliekmarkt disruptief te veranderen. Door dit soort kleppen te optimaliseren voor additive manufacturing, kan men de druk- en hierdoor energieverliezen zover reduceren dat dit tot een jaarlijkse reductie van 300 miljoen ton CO2 uitstoot leidt. Dat is net zoveel als de jaarlijkse emissie van het Verenigd Koninkrijk.
wordt gewerkt, de 3D metaalprinters
wat er geïnvesteerd is. De technologie
onderdelen voor de hightech
is te veel gehypet. Uiteindelijk moet
machinebouw te produceren? “De
additive manufacturing zich wel
killerapplicatie voor de hightech
waarmaken in het eindproduct.”
machinebouw ontbreekt”, zegt Edward Voncken, CEO van KMWE Group, met
Rein van der Mast, onderzoeksleider
klanten uit onder andere de
3DPrinten in Metalen bij Fontys
halfgeleider- en luchtvaartindustrie.
Hogescholen: “Nieuwkomers denken
“Elke nieuwe technologie heeft zo’n
dat de ontwikkelingen in 3D
killerapplicatie nodig. Bij medische
metaalprinten snel gaan, omdat ze
implantaten is die er wel. Daar print
slechts de vooruitgang van de laatste
men een product dat beter is dan het
jaren zien. Wie de sector al langer
bestaande. In onze sector is de
volgt, ziet een langzamere
businesscase niet helder. Of we
ontwikkeling. Dat zorgt voor een groot
krijgen deze niet goed uitgelegd.”
verschil in verwachtingen, bij de beide
Heeft AM meer tijd nodig?
groepen. Het zijn vooralsnog de bedrijven die alles in huis hebben, die
Additive manufacturing met metaal
de nieuwe vervaardigingswijze
groeit relatief traag, zowel wat betreft
oppakken. Een belemmering is dat
Laserbed Powder Fusion als andere
veel producten moeten voldoen aan
technieken. Ligt dat aan de te
eisen die ooit zijn opgesteld in relatie
hooggespannen verwachtingen? Of
tot de toen gangbare
heeft de technologie simpelweg meer
vervaardigingstechnieken. Zoiets laat
tijd nodig?
zich niet zo makkelijk omzetten.”
André Gaalman, voorzitter van FPT
Philippe Reinders Folmer, directeur
Vimag, de technologieleveranciers:
Renishaw Benelux: “Dat een
“Een nieuwe industrietak die ontstaat,
luchtvaartsector met alle veiligheid die
heeft tijd nodig. Misschien zijn we te
ermee gepaard gaat terughoudend is
gehaast. De AM-industrie wil wel, de
om het ontwerp aan te passen, snap
belangen zijn gigantisch groot door
ik. Maar wij zien bij verschillende
Edward Voncken (KMWE): we moeten het over total cost of ownership hebben, waarbij circulariteit en sustainability aspecten een steeds zwaardere betekenis krijgen.
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
5
vraagt veel meer dan een AM-systeem. Renishaw heeft intern deze stap gezet. Een kritisch onderdeel van de RenAM machines, de optische module waarmee vier lasers gelijktijdig worden aangestuurd, wordt vervaardigd op het eigen AM-systeem. Hiervoor is de module herontworpen. “Wij hebben onze killerapplicatie gevonden met als voordelen optimale thermische huishouding, compacter ontwerp, minder onderdelen en eenvoudigere montage.” “De printerfabrikanten weten dus waar de voordelen zitten. Laten we als importeur en toepassingen dat metaalprinten zich
machineproducent samen de
langzaam uit het proefstadium
toepassingen zoeken en met de
Kris Binon (links) ziet de kans vooral
beweegt naar additive manufacturing.
makers daarover in gesprek gaan”,
in het oplossen van de supply chain
We zien dat in de medische wereld, bij
oppert André Gaalman. De voorzitter
problematiek waar de hele wereld
de productie van tandprothesen,
van FPT Vimag ziet elders wel markten
sinds de coronapandemie mee
heup- en kniegewrichten. Maar de
zich doorontwikkelen richting additive
worstelt.
ontwikkeling van industriële AM-
manufacturing, met name in Amerika.
componenten voor de hightech- en halfgeleiderindustrie speelt zich
De AM-waardeketen
waarschijnlijk nog onder het maaiveld af. Wanneer zien killerapplicaties het daglicht?
Additive manufacturing is een technologie die als geen ander ketensamenwerking vergt. En daar mag de sector best de hand in eigen
Kris Binon, directeur Flam3D: “De
boezem steken, vindt Kris Binon,
killerapps zijn er, maar mensen zien ze
directeur van Flam3D. “Onze denkwijze
niet door de complexiteit. En OEM’ers
vanuit de ondersteunende
hebben meer tijd nodig om alles om te
organisaties moet veel meer vanuit de
schakelen.”
waardeketen komen: waar stopt mijn rol en begint die van jou? Wij roepen
Te hoge verwachtingen
tegen iedereen dat ze moeten denken in de waardeketen, maar zelf doen we
6
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
Rein van der Mast wees al op de
dat te weinig. We moeten ons meer
verschillen tussen degenen die de
openstellen om te faciliteren. En als je
sector vanaf het begin volgen en de
samenwerkt, gun je de ander iets.”
‘nieuwkomers’. Voor deze laatsten lijkt
Rein van der Mast is het eens met de
alles te kunnen, een kwestie van op de
opmerking dat er meer in ketens
knop drukken. “Van één stuk naar
gewerkt en gedacht moet worden.
méér onderdelen printen is echter een
Fontys probeert met minoren alle
wereld van verschil”, merkt Philippe
engineering studenten iets mee te
Reinders Folmer op. Het opschalen
geven van additive manufacturing.
naar ‘manufacturing’, inclusief het
Want additive manufacturing is niet
inbedden in de rest van de productie,
het werk van één schakel in de keten.
“Breng de werkvoorbereiding en wie
3D metaalprinters heeft. Waarom tot
het gaat maken samen. Als aan de
dan niet de capaciteit delen? In de
designkant niet de kennis van de
Brainport regio is dit gedaan, eerst
Rein van der Mast (links): groot verschil
nabewerking wordt ingebracht, komen
met Addlab, daarna doorgestart als
in verwachtingen tussen wie de sector
er ontwerpen die tot giga veel
AddFab. Waarom draait het vliegwiel
nabewerken leiden en de kostprijs
dan nog niet? Edward Voncken:
omhoog stuwen.” Dit geldt in de volle
“Omdat als het niet snel genoeg gaat,
breedte. Wil 3D metaalprinten kunnen
iedereen voor zijn eigen business
doorbreken, moeten OEM’ers hun
gaat.” Hij doelt dan met name op de
samen de toepassingen zoeken en
toeleveranciers vroeg betrekken bij de
printerfabrikanten. Hij is bezorgd over
met de makers daarover in gesprek
ontwikkeling van de componenten.
wat hij daar ziet gebeuren.
Edward Voncken: “De
“Printerfabrikanten proberen de
designverantwoordelijkheid ligt bij de
businesscase direct te verkopen aan
eindklant. Daar zit de crux. Veel
de OEM’ers, maar slaan daarbij een
OEM’ers betrekken hun toeleverancier
belangrijke schakel in de supply chain
te laat. Om de voordelen van 3D
over. De businesscase wordt met
printen te kunnen benutten, moet dit
name bepaald door de integratie van
vanaf het begin in het ontwerp
de print- en maakkennis in het
worden meegenomen. Daarnaast
ontwerp. Je zult dit integraal moeten
moeten wij het over total cost of
aanpakken anders gaat dit niet lukken.
ownership hebben, waarbij circulariteit
Uiteindelijk verkoop je de machines
en sustainability aspecten een steeds
aan de supply chain en die zullen er
zwaardere betekenis krijgen.
ook iets aan moeten verdienen. Fontys
Duurzaamheid biedt wellicht een kans.
onderzoekt daarom bijvoorbeeld het
En als partijen om zijn, kan het snel
toevoegen van support structuren in
gaan.”
Siemens NX en het er op basis van
Fabrikanten verpesten de businesscase Kris Binon denkt dat het nog wel een poos duurt voordat er voldoende werk is dat iedere toeleverancier zijn eigen
al langer volgt en wie dat pas sinds kort doet. André Gaalman (rechts): laten we als importeur en machineproducent
gaan.
DE TECHNOLOGIE IS TE VEEL GEHYPET. UITEINDELIJK MOET ADDITIVE MANUFACTURING ZICH WEL WAARMAKEN IN HET EINDPRODUCT
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
7
grotere rol spelen. Daar biedt additive
verkocht aan de klanten van de
manufacturing de oplossing, als we
hightech toeleveranciers? “In de
geen halffabricaten meer over de
hightech machinebouw heeft 3D
wereld verslepen en men bewuster
printen nu niet de hoogste prioriteit
met energie en grondstoffen
op de roadmap”, zegt Edward
omspringt. De smeeddelen die KMWE
Voncken. Dat is een kwestie van
voor aerospace klanten bewerkt,
concurrentie, denkt André Gaalman.
komen vaak van de andere kant van
“Als er een uitdager komt die OEM’ers
eindige elementen simuleren van
de wereld en hebben levertijden die
naar de kroon steekt met een andere
zowel de additieve productie van het
ondertussen oplopen tot een jaar. “Als
productietechnologie, dan wordt er
onderdeel als de ondersteuning, om
wij nu van onze krullen (spanen)
wel geschakeld. Nu hebben ze geen
het proces zo in te bedden.
poeder maken en dat gebruiken om
reden om experimenten aan te gaan
zelf te printen, hoe sustainable ben je
of beter gezegd hun
dan”, legt de CEO een idee op tafel.
productietechnologie te innoveren.”
Philippe Reinders Folmer: als je het proces standaardiseert, kun je voordelen halen uit customization van het product en het verkleinen van voorraden. Foto daarnaast: de RenAM500S bij Fontys op Brainport Industries Campus.
Vergroenen
Kris Binon gelooft dat de mindset gaat
Edward Voncken wijst op de grote
Hoe krijg je dan het vliegwiel in
veranderen. Tegelijkertijd waarschuwt
budgetten in de machinebouw voor
beweging? Moeten OEM’ers hun
hij ervoor dat we niet moeten
het aanhouden van reserve-
productiefilosofie omgooien, vraagt
onderschatten hoe snel business weer
onderdelen. Is dat de businesscase
Philippe Reinders Folmer zich af. Geen
as usual kan worden als de wereld
voor de hightech machinebouw à la de
volumeproductie maar specials, zoals
terug gaat naar zoals deze was.
LED verlichting? Kan dat een nieuw
Renishaw heeft laten zien met de onderdelen voor het fietsframe die in
verdienmodel opleveren waarmee de Verdienmodellen
één buildjob werden geprint. “Is dat
hightech machinebouw additive manufacturing krijgt uitgelegd? Kris
iets voor de machinebouw, dat we de
De oplossing zit dus in nieuwe
Binon: “Iemand moet aanbellen bij de
onderdelen per keer op één
verdienmodellen? In Singapore heeft
ondernemers en dit duidelijk maken.
bouwplaat printen? Dat is een andere
een ondernemer het onderhoud aan
Het is een investering in de mindset en
manier van denken.” Als je het proces
verkeerslichten naar zich toe
in opleiden. Dat vergt tijd.”
standaardiseert, kun je voordelen
getrokken door het voor de helft van
halen uit de customization van het
het geld te doen. “Door alle
product en het verkleinen van
gloeilampen te vervangen door LED-
voorraden. Kris Binon ziet de kans
verlichting”, legt Edward Voncken uit.
Waar staan we over vijf jaar met
vooral in het oplossen van de supply
Hier gaat het in de AM-keten fout. “We
metaalprinten? Of hebben we dan de
chain problematiek waar de hele
proberen nog steeds een dure lamp te
conclusie getrokken dat AM een niche
wereld sinds de coronapandemie mee
verkopen door te zeggen dat deze tien
toepassing blijft?
worstelt. “Iedereen moet vergroenen.”
keer langer meegaat. Zo komen we er
Transport zal duurder worden; de CO2
niet.” De businesscase, daar draait
André Gaalman: “De volwassenheid
footprint van transport gaat een
alles om. Maar hoe krijg je die
komt zeker. Bij kunststoffen zie je al de
8
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
Volwassenheid komt er
MET DE JUISTE COMBINATIE VAN SOFTWARE EN AMSYSTEEM KOPER 3D PRINTEN eerste volume toepassingen. Er zijn nu
Koper is een
ook al best veel bedrijven bezig aan
aantrekkelijk materiaal
het onderzoeken hoe ze met
voor warmtewisselaars.
metaalprinters in de toekomst kunnen
Vanwege de reflectie
produceren.”
laat koper zich echter niet gemakkelijk
Edward Voncken: “Ik ben blij als we
verwerken met additive
over een jaar die eerste machine in
manufacturing. Zeker
serieproductie hebben. Hoeveel
niet met een
procent van ons werk dan additief
infraroodlaser van 1070
wordt geproduceerd? We hebben 80
nm, de golflengte in de
tot 90 freesbanken en één
AM-systemen. Samen
metaalprinter.”
met nTopoloy heeft Renishaw een strategie
was een wanddikte van 0,35 mm en
Rein van der Mast: “In het onderwijs
ontwikkeld waarmee men wel
celgroottes van 2 en 5 mm. De
zien we een toenemende
koper kan 3D printen in
nTopology software werd daarna
belangstelling voor additive
dunwandige producten met een
gebruikt om het ontwerp in lagen
manufacturing. De relatie met het
hoge dichtheid.
van 30 micron te snijden en de
bedrijfsleven wordt ook beter. Er
grenzen en hatches als CLI-files te
komen zo steeds betere voorbeelden
nTopology ontwikkelt software voor
exporteren. Deze kunnen
op een hoger toepassingsniveau.”
topologie optimalisatie. De software
rechtstreeks worden ingelezen in de
genereert echter ook voor bepaalde
Renishaw QuantAM software voor de
Kris Binon: “Over vijf jaar hebben we
AM-systemen automatisch de
buildjob voorbereiding. Op de
vijf maal 25 procent groei.”
laserbanen voor een optimale print.
RenAM 500S werd de
De RenAM 500S, zoals deze bij Fontys
warmtewisselaar geproduceerd met
staat, is hier één van.
wanddiktes van 0,35 mm van puur koper met een dichtheid van 98
Wanddikte van 0,35 mm
procent voor de warmtebehandeling. Hiermee demonstreren beide
De nTopology software is gebruikt
partijen de haalbaarheid om koper te
om drievoudige periodieke minimale
gebruiken voor de AM-productie van
oppervlakken (TPMS) te genereren
onderdelen waarin warmtegeleiding
die ideaal zijn voor
belangrijk is.
warmtewisselaars. Deze structuur maximaliseert het oppervlak binnen een bepaalde afmeting. Het ontwerpcriterium voor de structuur
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
9
OPSCHALEN AM DANKZIJ PLATFORMEN Hét woord dat je tegenwoordig telkens weer hoort in de AM-industrie, is platform. Additive manufacturing kan daarmee de belofte van Industrie 4.0 inlossen.
E
nkele jaren lang waren end-to-end platformen voor het stroomlijnen van de AM-productie het domein van een handvol spelers. Materialise, 3YourMind en Link3D waren in de AMsector de bekendste, naast Siemens dat additive manufacturing integreert in de bredere oplossingen voor de maakindustrie. Dit jaar is er plots een heleboel beweging gekomen in deze markt.
10
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
Oqton heeft een platform gebouwd dat het hele proces van ontwerp tot en met certificering beslaat, niet alleen voor additive manufacturing maar ook voor andere technieken. Grote foto: de AM-productie bij Materialise waarbij operators continu zicht hebben op de actuele status.
Platformen maken echte datagestuurde productie mogelijk
Stratasys kondigde onlangs een eigen
end platformen geen verrassing. Hij
platform aan op basis van GrabCAD.
zei enkele jaren geleden al dat het
3D Systems heeft Oqton overgenomen
speelkwartier in de AM-industrie
en Materialise rondt eind dit jaar de
voorbij is. De technologie wordt steeds
acquisitie van Link3D af. En dan is er
meer gebruikt voor volumeproductie.
nog een groot aantal kleinere spelers,
“Covid-19 heeft de acceptatie van
vaak fabrikanten van 3D printers, die
additive manufacturing door de supply
hun eigen end-to-end platform
chain versneld.” Daarmee ontstaan
ontwikkelen.
dus ook andere behoeften. Productiemanagers willen andere data
Te lang op een eiland
dan de fabrikanten van AM-systemen of de ontwikkelaars van MES-software
“De wereld van 3D printen heeft lange
tot nog toe leveren. De bestaande
tijd op een eiland geleefd. Vergeleken
oplossingen missen nét het cruciale
met andere slimme machines, lopen
deel van smart manufacturing,
we achter. Dat kan niet langer als we
namelijk closed loops om het proces
onderdeel worden van een groter
iedere keer te verbeteren. Eenzelfde
geheel, wat manufacturing is. Data is
geluid klinkt bij Stratasys. “De
de ‘enabling’ component”, zegt Stefaan
bestaande oplossingen passen niet in
Motte, Vice President en algemeen
deze transformatie. Industrie 4.0 is tot
directeur Software bij Materialise. Voor
nog toe niet volledig gerealiseerd
hem is de belangstelling voor end-to-
omdat de meeste equipment niet
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
11
gedigitaliseerd is. De niet-digitale
De end-to-end automatisering van de
machines missen het intrinsiek digitale
workflow verschuift de focus van
karakter van AM”, zegt Nadav Goshen,
hardware naar software. Oqton heeft
VP Software bij Stratasys. De 3D
de aandacht getrokken in de markt: 3D
printerfabrikant heeft vlak voor
Systems heeft de start-up van de
Formnext het eigen GrabCAD AM
zomer gekocht. Daarbij gaf CEO Jeffrey
platform aangekondigd. Dit moet de
Graves nadrukkelijk aan dat hij het
verschillende spelers in het hele AM-
platform agnostisch wil houden, open
proces de tools geven om data driven
voor andere fabrikanten en
manufacturing naar een hoger niveau
ontwikkelaars. Dan kan het namelijk
te tillen. “Met ons platform kunnen we
de bredere groei van additive
kwaliteitsborging naar een hoger
manufacturing aanjagen.
niveau tillen.” Elke buildjob verbeteren Nodig om op te schalen De productiviteitsverbetering komt
Oqton CEO Ben Schrauwen: door taken te automatiseren komt tijd vrij om te focussen op zaken die echt waarde toevoegen.
De Belgisch-Amerikaanse start-up
niet alleen uit het automatiseren van
Oqton is begin 2021 naar buiten
repeterende werkzaamheden. “Een
gekomen met het platform waar al
echt smart platform is in staat elke
enkele jaren aan ontwikkeld wordt. De
volgende build te verbeteren. Een
software combineert de
smart platform stelt de productie in
mogelijkheden van CAD, PLM, CAM,
staat om processen te optimaliseren
IoT, MES en QMS. Zo genereert Oqton
en telkens te verbeteren”, zo typeert
zowel voor AM als CNC technologie de
Stefaan Motte wat Materialise onder
optimale gereedschapsbanen, doet de
een smart platform verstaat. Immers
nesting¸ berekent de optimale
dan pas wordt Industrie 4.0 realiteit en
oriëntatie en support maar realiseert
ontstaat er een daadwerkelijk data
ook de meest optimale planning en
gestuurd productiesysteem. Hierin
bewaakt het proces voortdurend,
spelen Kunstmatige Intelligentie en
inclusief de post-processing stappen.
algoritmen een wezenlijke rol.
Het Oqton platform leunt zwaar op
Materialise heeft de voorbije jaren de
Kunstmatige Intelligentie. “Elke
eigen ervaring in de AM-productie
manuele taak die een productie-
ingebracht in algoritmen. Dit is wat
engineer uitvoert, zal en kan
Stefaan Motte bedoelt als hij zegt dat
geautomatiseerd worden. Hiermee
Materialise sterk heeft ingezet op
verhogen we de efficiency en
process tuning. “AM-productie start en
productiviteit, waarmee we tijd vrij
stopt niet bij de machine. Het is
maken om te focussen op zaken die
cruciaal te kijken naar het bredere
echt waarde toevoegen”, zegt Ben
proces.” Daarmee versnellen
Schrauwen, CEO bij Oqton. De
maakbedrijven hun
toenemende productieaantallen die
productieprocessen, vult Ben
met AM worden geproduceerd, vragen
Schrauwen van Oqton aan. Een van de
om het automatiseren van
tools in het Oqton platform is dat de
repeterende taken. “Anders wordt het
kennis bij de klanten gekoppeld wordt
een uitdaging om op te schalen en
aan de AI algoritmen, waardoor er
toch nog economisch haalbaar te
templates ontstaan voor buildjob
produceren.” Dat geldt zeer zeker voor
voorbereiding. Daarmee versnelt men
sectoren waarin gepersonaliseerde
het AM-proces en verhoogt de
producen worden gemaakt, typisch
reproduceerbaarheid. Daarmee
voor AM. Maar evenzeer geldt het voor
hebben ze dus invloed op de
de kleinere printservice bureaus die
productiviteit en de kwaliteit.
hun productie moeten optimaliseren.
12
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
De achilleshiel: open machines
weerbarstige materie. De grootste horde zijn de machines
De platformen hebben de potentie om
die al in het veld staan. “Het
additive manufacturing daadwerkelijk
bewustzijn dat machines open
naar een hoger niveau te brengen.
moeten zijn, neemt toe. De
Productiedata zijn daarvoor de
nieuwe machines zijn dikwijls
brandstof die de algoritmen nodig
direct al open. Maar voor de
hebben. Hier zit de achilleshiel: de
installed base is tijd nodig.”
beschikbaarheid van data. “Toegegeven, gegevensvoorbereiding,
Angst voor de cloud
bouw- en procesgegevens zijn notoir moeilijk te extraheren, te analyseren,
Materialise haalt met de
te visualiseren en te delen. Elke
overname van Link3D een partij
machinefabrikant heeft zijn normen
in huis die sterk is in het
en protocollen”, schetst Ben
bouwen van de architectuur
Schrauwen het dilemma waar de
voor zo’n platform. Het
softwareontwikkelaars voor staan.
cloudplatform van de
Oqton gelooft in een echt agnostische
Amerikaanse club sluit zo
aanpak. Open interfaces op de
naadloos aan op dat van
machines zijn belangrijk. De grootste
Materialise. Stefaan Motte: “Wij
uitdaging is het vervangen van
hebben ingezet op
bestaande systemen in een
procestuning. Link3D heeft fel
productieomgeving. Hiervoor kiest
ingezet op de omgeving om zo’n
men bij voorkeur voor een gefaseerde
platform in de cloud te draaien. Deze
aanpak. “Op deze manier versnellen
twee passen precies in elkaar.” Het
we het proces en verlagen we de
Materialise platform gaat dan ook in
kosten, terwijl menselijke fouten
de cloud draaien, ofschoon er ook een
aanzienlijk worden verminderd en de
versie voor on site beschikbaar blijft.
reproduceerbaarheid wordt verbeterd.
De cloud is echter cruciaal: distributed
Voor onze klanten is dit van
manufacturing vereist de cloud waarin
onschatbare waarde”, legt Ben
het platform draait. Stefaan Motte
Schrauwen uit.
merkt dat de acceptatie van de cloud
Stefaan Motte, VP Software bij Materialise: printerfabrikanten beginnen te beseffen dat ze hun machines moeten openen voor derden om data uit te lezen.
duidelijk is toegenomen. “Men Openen machines noodzakelijk
accepteert de cloud als een soms veiliger alternatief voor de eigen
Stefaan Motte van Materialise stelt het
servers. En we kunnen de cloud net zo
nog scherper. Het is ondenkbaar dat
goed beschermen.” Iets heel anders is
machinebouwers hun systemen niet
de discussie over wie de eigenaar van
openen als ze willen overleven. “Open
de data is. Materialise is daar heel
up your machines or be gone.” Eigen
stellig in. “Wij kunnen wel met
platformen van 3D printerfabrikanten
Machine Learning datasets voor
noemt hij niet levensvatbaar, omdat
klanten optimaliseren, maar de data
als je de hele fabriek wilt sturen, je
die je echt als cruciaal beschouwt, kun
data vanuit alle machines en systemen
je heel goed afschermen. De process
moet capteren. De Materialise VP
magic waarmee een fabriek zich
Software merkt dat de
onderscheidt, blijft absoluut bij de
printerfabrikanten dit beginnen te
fabriek.”
beseffen. Met open communicatiestandaarden kun je data delen die tot meerwaarde leiden. Druk vanuit de maakindustrie richting
Materialise
machinebouwers blijft nodig. Het is Oqton
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
13
HOOFD BUSINESS UNIT AM BIJ OERLIKON:
FOCUS GROEIRECEPT VOOR AM-INDUSTRIE Focus. Is dat het recept om de groei van 3D metaalprinten aan te jagen? Oerlikon heeft begin vorig jaar de brede marktbenadering ingeruild voor focusgebieden. En dat pakt positief uit, zegt Sven Hicken, Chief Technology Officer bij de Surface Solutions divisie van het Zwitserse concern. Ook de fabrikanten van AM-machines zouden beter focus aanbrengen. De reproduceerbaarheid moet omhoog en de kosten voor kwaliteitscontrole én cost per part omlaag. “Anders blijft additive manufacturing te duur om het progressieve groeimomentum vast te houden.”
14
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
Het Zwitserse Oerlikon zit langs twee
meer groei, doordat we meer tijd
kanten in de additive manufacturing
kunnen investeren in het
industrie. Aan de ene kant als een
ondersteunen van klanten bij het
logische stap als producent van
design van de componenten. Met de
metaal- en legeringspoeders sinds
combinatie van functie-integratie,
decennia; aan de andere kant als
lichtgewicht, fijne structuren en
service provider voor coatings op een
kortere time to market winnen we de
wereldwijde schaal. Hieruit is als
klanten voor AM. Zo hebben we de
logische vervolgstap het 3D print
grote order gekregen vanwege de
servicebedrijf ontstaan nadat Oerlikon
korte time to market. Zonder AM had
de strategische businessunit Additive
de klant dit product niet zo snel op de
Manufacturing had opgericht en het
markt kunnen krijgen.”
Duitse 3D bedrijf Citim enkele jaren geleden heeft overgenomen. Daarnaast zijn er nieuwe fabrieken voor de poederproductie en 3D print services geopend en is een R&D hub opgezet. Met de materialen, de surface engineering en de kennis van de traditionele coatingactiviteiten, kan
Op de vorige AMTC in 2019 in München was tegenwind voor de AMindustrie een veel gehoord begrip. Waar staan Oerlikon en de AM-sector nu? Is additive manufacturing aangekomen in de serieproductie?
Oerlikon additive manufacturing naar
Professor Süss, bestuursvoorzitter, tijdens zijn keynotelezing.
een hoger niveau tillen als de 3D
Sven Hicken: “We zien zeker
geprinte onderdelen een functioneel
voorbeelden van serieproductie. Zelf
oppervlak nodig hebben. Dat de
hebben we in de ruimtevaartindustrie
Zwitsers enkele jaren geleden het
een project binnengehaald waarmee
missen ze de echte behoefte die
initiatief hebben genomen voor de
we naar serieproductie gaan. Dat is
klanten hebben.”
Advanced Manufacturing Technology
een order die jaarlijks een 6 cijferig
Conference (AMTC) is daarom niet
bedrag aan omzet gaat opleveren.
vreemd. Geen conferentie met
Maar wil additive manufacturing echt
juichverhalen, maar een kritische
doorbreken als productietechniek, dan
reflectie op waar AM-technologie nu
moet de industrie thema’s als
staat en waar de technologie naar toe
reproduceerbaarheid,
tendeert.
betrouwbaarheid en kwaliteitstoetsing
Oerlikon concentreert zich met additive manufacturing op enkele industriële toepassingen in sectoren als luchtvaart, automotive, Power Generation, energie en de algemene industrie. Toepassingen zijn bijvoorbeeld impellers, antennesystemen voor de ruimtevaart en warmtewisselaars. Waarom deze focus en wat heeft dit opgeleverd?
Waarom denkt u dat meer lasers in de AM-machine niet de enige oplossing is om de cost per part omlaag te brengen?
oppakken. Dit moet echt beter
Sven Hicken: “In zijn algemeenheid
worden, anders is de techniek te duur
betekenen méér lasers lagere kosten.
om het progressieve groeimomentum
Maar of meer lasers zin hebben, hangt
vast te houden.”
af van de applicatie. Je kunt niet pauschal zeggen dat meer lasers beter zijn. Je brengt meer energie per
Die punten werden twee jaar geleden ook genoemd tijdens de conferentie. Heeft de industrie vooruitgang geboekt?
volume en tijd in. Dat moet je goed sturen. Rook en roet die ontstaan hebben invloed op de energiestraal. Dan moet je wel weten hoeveel van de energie nog in het poeder komt.”
Sven Hicken: “Niet zoveel als nodig is. Printerfabrikanten denken na over hoe
Sven Hicken (naast CTO leidt hij de
ze de cost per part kunnen verlagen.
business unit Additive Manufacturing
Maar het lijkt alsof ze meer gefocust
bij Oerlikon): “De bandbreedte van
zijn op de onderlinge concurrentie dan
onze engineering- en saleskrachten
de echte noden van hun klanten.
moet als dienstverlener focus hebben.
Performance van de 3D printers lijkt
Met minder klanten realiseren we nu
het belangrijkste doel, maar daarmee
In een van de zes thesen in een paper dat u samen met Oerlikon’s voorzitter van de Raad van Bestuur professor Michael Süss voorafgaand aan AMTC heeft geschreven, stelt u dat de fabrikanten dedicated AM-machines
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
15
EXPONENTIËLE GROEI AM BIJ SIEMENS ENERGY Siemens Energy, de afgesplitste energietak, heeft de stap naar volumeproductie met AM gezet en wil nog verder gaan, zo schetste CEO Jochen Eickholt tijdens AMT ‘21. Vorig jaar heeft het bedrijf 4500
zouden moeten gaan bouwen, bedoeld voor een specifieke applicatie. Hoe kan zoiets uitzien?
technologie nog in ontwikkeling is, we staan echt pas aan het begin.”
onderdelen voor met name de gasturbine installaties additief
Sven Hicken: “Idealiter zouden de
geproduceerd. Voorraden
fabrikanten in platformen gaan
terugbrengen en sneller service
denken en bouwen. Modules die je
leveren zijn twee belangrijke
kunt combineren afhankelijk van de
voordelen die Siemens uit de
applicatie. Als ik met
technologie haalt. Maar de
printerfabrikanten praat, zie ik dat ze
belangrijkste wordt wellicht dat men
geconfronteerd worden met een
Sven Hicken: “Twee jaar geleden
met additive manufacturing
enorme bandbreedte van klanten die
vroegen we aan fabrikanten of ze geen
materialen kan bewerken die zich
vanalles willen. Ik denk dat je beter
universele interfaces wilden
anders niet laten bewerken. Om de
kunt focussen op specifieke gebieden
ontwikkelen, toen zeiden ze nee. Nu
productie op te voeren, moet wel de
en toepassingen. Wij zijn agnostisch
erkennen ze de noodzaak van een
OEE van de systemen omhoog,
als het om 3D printers gaat; we
doorlopende digitalisering. Dat komt
moet er een bredere en grotere AM-
herkennen zeer goed welke machine
doordat we in een leerproces zitten.
supply chain komen en zullen er in-
waarvoor geschikt is, waarbij ons doel
De tools voor data-analyse die er drie
line non destructieve testmethoden
is de machine 24/7 te laten lopen.
jaar geleden nog niet waren, zijn er nu
ontwikkeld moeten worden. "We
Daarnaast moeten eenvoudige zaken
wel. Wij halen bijvoorbeeld als
zitten op een exponentiële
als service beter. Maar bedenk dat de
Oerlikon met data-analyse zaken uit
groeicurve en willen vooruit", aldus Jochen Eickholt.
Waarom spelen procesdata een belangrijke rol in de kwaliteitsborging? En hoever openen fabrikanten hun machines om data uit te lezen?
de data van onze coatinginstallaties
NIEUWE AANBIEDERS ZIJN DRUK MET MARKETING. DAARDOOR ONTSTAAT ER EEN DOMINO EFFECT IN DE INDUSTRIE. BELANGRIJK IS DAT WE ZORGEN VOOR REALISTISCHE VERWACHTINGEN die de kwaliteit van de coating duiden.
Sven Hicken: “Bij Oerlikon hebben we
geslaagd zijn begrip bij klanten te
Voor de poederbusiness hebben we
processen waarmee we een paar
kweken.”
enkele jaren geleden een bedrijf
kilogrammen poeder kunnen maken
overgenomen dat gespecialiseerd is in
voor R&D toepassingen maar ook
het ontdekken en ontwikkelen van
honderden kilo’s. Als klanten aangeven
nieuwe materialen of legeringen door
wat ze zoeken, kunnen wij rekenen
computerrekenkracht, oftewel big
waar de grootste hefboom van het
data, te benutten. Dat doen ze in een
AM-proces ligt. Dat kun je niet in z’n
fractie van de tijd vergeleken met de
algemeenheid zeggen.”
traditionele methoden. Het gepatenteerd algoritme berekent dan bijvoorbeeld voor zeven legeringselementen, die gemakkelijk kunnen uitmonden in één tot twee miljard chemische combinaties, wat de
Kan de klimaatdiscussie de toepassing van additive manufacturing bevorderen?
Slotvraag: in een van de breakoutsessies van de conferentie werd opgemerkt dat de verwachtingen hooggespannen zijn, mede door de beursgangen van nieuwe spelers. Zijn deze verwachtingen gerechtvaardigd? Sven Hicken: “Nieuwe aanbieders zijn druk met marketing. Daardoor ontstaat er een domino effect in de
effecten van elk hiervan is als we
Sven Hicken: “Transport is lange tijd
industrie. Belangrijk is dat we zorgen
bijvoorbeeld een hoog temperatuur
zeer goedkoop geweest. Dat is nu
voor realistische verwachtingen. Dat
materiaal zoeken.”
veranderd. Containertransport is veel
kan via een platform zoals wij met
duurder geworden en dan komt nu
AMTC bieden. Volgende keer moeten
nog het thema duurzaamheid. Niet uit
we de uitspraken nog meer met
altruïsme maar om pragmatische
getallen onderbouwen en dan de
redenen zorgen stijgende kosten voor
kennis delen. Er is nog te weinig
emissie voor druk op
samenwerking. Klanten verwachten
goederentransport. Ergens zal een
terecht een oplossing voor een
break-even punt komen, dat zorgt
compleet onderdeel.”
Dat opent zo te zien heel nieuwe mogelijkheden, namelijk op de toepassing toegespitste AMmaterialen ontwikkelen. Sven Hicken: “Voor klanten is de
voor kansen voor deze industrie. We
combinatie van een nieuw proces met
kunnen dan een alternatief
een nieuw materiaal een groot
aanbieden.”
vraagteken. Daarom kiest men vaak voor bestaande materialen. Wij moedigen ze aan om bij specifieke toepassingen uit te proberen hoe we de functionaliteit daarvan kunnen
Zullen de toepassingen van additive manufacturing gaan toenemen?
verbeteren in combinatie met AM en
Sven Hicken: “Bij de TUM (Technische
een nieuw materiaal. Dan is het
Universiteit München) werkt al een
technisch mogelijk om significante
handvol professoren aan de thema’s
sprongen vooruit te maken.”
rond AM. Dat betekent dat er elk jaar studenten afstuderen die het thema kennen. Productiviteit en robuustere
Wordt dat niet te duur, een AMmateriaal ontwikkelen voor één toepassing?
concepten hebben nu eenmaal tijd nodig. Over tien jaar zijn er zeker veel meer applicaties omdat we er dan in
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
17
LAGERE COST PER PART DOOR OPTIMALISATIE TOTALE AM PRODUCTIEKETEN Markus Glasser (EOS) over de dynamiek in de AM-markt, platformen, multilaser en de VS
18
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
Platformen zijn een goede basis voor opschalen naar industriële AMproductie
Foto linker pagina: het 3D printen van koper en componenten is een van de kansrijke AM-toepassingen.
D
e markt voor additive manufacturing is wereldwijd sinds anderhalf jaar dynamischer dan ooit. Supply chain onderbrekingen, de vraag naar duurzame oplossingen en het feit dat de eerste OEM’ers hun AM-productie beginnen te outsourcen, hebben de AMmarkt in beweging gezet. Dat betekent niet dat er voor fabrikanten geen werk meer aan de winkel is, bijvoorbeeld op het vlak van cost per part en schaalbaarheid. En in Europa geldt nog eens extra dat we moeten oppassen niet ons concurrentievermogen te verliezen ten opzichte van Noord-Amerika en China. “Als we in Europa alles op organische kracht moeten doen, kost dat meer tijd. Dat moeten overheden zich realiseren”, zegt Markus Glasser, Senior Vice President EMEA bij EOS.
industrie; een jaar van uitersten. Met
“OEM’ers die jarenlang de technologie
de coronalockdowns zakten de
in eigen huis hielden, hebben nu
verkopen in de lente in om vanaf de
zoveel vertrouwen gekregen dat ze de
zomer weer aan te trekken. “In het
techniek beginnen uit te rollen naar de
laatste kwartaal hebben we onze
gekwalificeerde supply chain. “Dit kan
hoogste orderintake ooit behaald”,
een extra impuls voor de markt
zegt Markus Glasser, die al sinds 1998
genereren.” Ook ziet men bij EOS dat
bij het Duitse familiebedrijf werkt. “We
bedrijven het concept van decentrale
hebben vorig jaar méér metaalprinters
productie beginnen te begrijpen, nu
verkocht dan gepland.”
globale aanvoerketens nog steeds last hebben van onverwachte
Markttrends
onderbrekingen. “Enkele klanten hebben meerdere AM-systemen
Dat illustreert de enorme dynamiek in
gekocht. Na de Covid gerelateerde
de AM-markt. Vooral de Amerikaanse
supply chain problemen begrijpen ze
ruimtevaartindustrie investeert fors in
de kansen van decentrale on-demand
metaalprinten. Het gaat hier om
productie.”
projecten voor serieproductie. Deze investeringen compenseren de
Platformstrategie
afname van de verkopen aan de luchtvaartindustrie, die volgens
Markus Glasser is optimistisch over de
Markus Glasser wel weer terugkomen.
groei van de AM-markt. Dat ontslaat
“Zeker op het vlak van kunststof 3D
de fabrikanten van AM-technologie
printen is daar steeds meer mogelijk,
niet van de noodzaak om te zorgen
bijvoorbeeld voor in de cabines.” De
dat cost per part omlaag gaat, en
medische industrie en de
reproduceerbaarheid en productiviteit
energiesector schakelen eveneens in
omhoog. Met name de automobiel-
toenemende mate over op additive
industrie vraagt dit. En daarmee zou
manufacturing. En wat hem vooral
een nieuwe markt open kunnen gaan
2020 is voor EOS een uitdagend jaar
positief stemt, is dat OEM’ers hun 3D
voor AM. “De OEE van de systemen
geweest voor EOS en de hele AM-
printwerk beginnen te outsourcen.
moet nog verder omhoog. Maar we
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
19
Duurzaamheid als trigger voor de groei van industrieel additive manufacturing
mogen best trots zijn op wat we al
voordelen met name in het uitwisselen
hebben bereikt.” Hij geeft voorbeelden
van modules tussen de verschillende
van seriematige productie met zowel
platformen en een eenvoudigere
kunststof- als metaalprinters.
service.
Brillenfabrikant You Mawo heeft een productiecel geïnstalleerd inclusief de
Multilaserconcept kent grenzen
EOS machine. De AM-productie van brilmonturen is drie keer duurzamer,
Biedt zo’n platform ook de
zo blijkt uit een Life Cycle Analyses van
mogelijkheid om de productiviteit te
You Mawo, EOS en Fraunhofer EMI.
verhogen door nog meer lasers te
Dergelijke innovatieslagen zijn ook
integreren? Of ziet EOS hiervoor
mogelijk in andere sectoren,
andere oplossingen?
bijvoorbeeld in de olie- en gasindustrie. In deze sector
Markus Glasser: “Wij zullen zeker niet
laat Siemens zien dat
zover gaan met ‘oneindig’ meer lasers
metaalprinten klaar is voor
in de machine als momenteel in de
industriële productie. Voor de
markt gebeurt. Dat zien we als een
jobshops, die telkens andere
risicovol concept, omdat elke laser
onderdelen produceren, moet
geld kost, een storingsrisico
de reproduceerbaarheid nog
meebrengt en de overall OEE
verder verbeterd worden,
reduceert. Daarom zetten wij in op
erkent de EOS Senior Vice
andere oplossingen, zoals een andere
President. De stap naar
scannerstrategie en optieken of
reproduceerbaarheid en
innovatieve belichtingsstrategieën. De
schaalbaarheid die EOS met
sleutel is de juiste balans tussen
de EOS M300-4 heeft gezet, is
machinekosten en productiviteit. De
de platformstrategie uitrollen.
CAPEX liggen nu soms al te hoog om
Markus Glasser ziet de
aan de cost per part eis te voldoen.”
platformen als een belangrijke bouwsteen om naar
Gezamenlijke poederhandling
industriële serieproductie met additive manufacturing te
EOS denkt dat de lagere stukkosten
gaan. Met de M-serie heeft
vooral haalbaar worden door de hele
EOS de eerste ervaringen
AM-productieketen te optimaliseren,
opgedaan en brengt de
inclusief post-processing. Daarvoor
platformbenadering nu naar
zijn nog steeds handjes nodig. De AM-
een volgend niveau. De
pionier heeft al een module gebouwd
fabrikant biedt met dit
voor het automatisch transporteren
platformconcept de klanten
en uitpakken van de onderdelen. “De
de kans om de machine mee
oplossing is keten automatisering. Kijk
te laten groeien met hun
niet alleen naar de machine cost per
business. Zo kunnen er later
part, maar naar de totale kosten.” EOS
meer lasers worden
werkt op dit vlak samen met
toegevoegd, of
fabrikanten van post-processing
automatisering, EOS kan de
systemen en anderen. Markus Glasser
machine ook met updates
zou deze samenwerking het liefst
verder verbeteren. Voor de
verbreden. “Aanbieders van AM-
fabrikant zelf zitten de
technologie zouden meer moeten uitwisselen om een
Markus Glasser: we gaan niet door met oneindig veel lasers in de machine plaatsen.
20
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
gemeenschappelijke interface en gerelateerde accessoires te ontwikkelen. Momenteel ontwikkelt
iedereen zijn eigen systeem voor
Want als Europa het met organische
geproduceerde brillen." Van cradle to
poederhandling. Maar wanneer je als
groei moet realiseren, kost dat meer
grave, exclusief de gebruiksfase,
klant machines hebt van EOS en van
tijd. Ondertussen stromen in de VS
vergelijkt deze studie de milieu-impact
een concurrent, moet je twee keer
extreme hoeveelheden geld naar de
van additief en conventioneel
investeren. Als de industrie zich kan
AM-industrie.
vervaardigde brillen, waarbij de
vinden in één systeem met een universele interface die iedereen gebruikt, maken we het voor de klanten gemakkelijker.” Zo’n stap is
Kan duurzaamheid de trigger zijn die investeringen in additive manufacturing gaat aanjagen?
levenscyclus zich uitstrekt van materiaalwinning, productie tot verpakking en verzending.
niet snel gezet, realiseert hij zich. Het
Markus Glasser: “Het thema
zal dan ook meer iets voor de langere
duurzaamheid is tegelijk met Covid
termijn zijn. Hij is wel overtuigd dat
omhoog geschoten. Wij hebben dat al
Ook hier ziet EOS nog volop kansen en
met zo’n aanpak van het totale proces
eerder herkend, bijvoorbeeld met de
ideeën om stappen te zetten.
de kosten per stuk naar beneden
vliegtuigcabinedeur die we lichter
Bijvoorbeeld recycling van poeders
kunnen.
hebben gemaakt. Daarmee
zodat ze hergebruikt kunnen worden.
reduceerden we de CO2 emissie
Ook het verminderen van het
dankzij het lagere brandstofverbruik.
energieverbruik van de installaties is
Europa versus de VS
Nieuwe kansen
Nu gaan we de volgende stap maken,
een thema waar EOS aan werkt. Een
Markus Glasser schetste al de
richting productie on-demand, met
echt grote kans is het verminderen
dynamiek van de AM-markt. Met name
minder verspilling van materiaal,
van de energie die nodig is in de
in Noord-Amerika ontwikkelt de
transport, decentraal produceren, data
productie van poeders, denkt Markus
ruimtevaartsector zich sterk; in EMEA
versturen in plaats van producten.”
Glasser. En e-mobility opent nieuwe
ontwikkelen verschillende andere
Opnieuw verwijst hij naar de
toepassingen voor additive
sectoren zich. De EOS Senior Vice
levenscyclusanalyse van You Mawo,
manufacturing, bijvoorbeeld 3D
President volgt de ontwikkelingen aan
EOS Fraunhofer EMI: "De studie
printen van lichtere en sterkere
de andere kant van de oceaan met
concludeerde dat 3D-geprinte brillen
elektromotoren. 3D printen en het
een kritische blik. Tegelijkertijd moet je
aanzienlijk beter presteren dan de
thema duurzaamheid en
de ontwikkelingen in de VS als realiteit
conventionele brillen in alle 18
klimaatverandering staan in heel
aanvaarden, vindt hij. “Het gebeurt en
impactcategorieën, zoals
Europa op het netvlies. “Alle EMEA-
we moeten ons daarop instellen.” Hij
klimaatverandering, menselijke
landen zijn hiermee bezig. Het meest
denkt dat Europa op dit moment te
toxiciteit, aantasting van de ozonlaag
verrassend is dat nieuwe AM-markten
conservatief tegenover steun-
en aantasting van het water. De
rond Rusland sterk opkomen en zich
programma’s van de overheid voor
koolstofvoetafdruk van een op maat
hierin aan het positioneren zijn. Dat is
additive manufacturing staat. Als
gemaakt, 3D-geprint brillenproduct is
plezierig om te zien. En dat gaat
overheden meer investeren, dan
bijvoorbeeld ongeveer 58 procent
kansen bieden.”
versterkt dat de Europese industrie.
lager in vergelijking met conventioneel
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
21
WILTING START EIGEN 3D PRINT FACILITY Hightech toeleverancier 3D print inmiddels op twee AM-machines seriematig manifoldachtige onderdelen
H
ightech toeleveranciers zullen het vertrouwen van hun klanten moeten winnen als het om additive manufacturing gaat. Tegelijkertijd moeten de OEM’ers reële eisen gaan stellen aan 3D metaalgeprinte onderdelen. Want nul afwijkingen is bij geen enkele technologie de norm, zegt Adwin Kannekens van Wilting.
Wilting heeft een 3D print facility
veel meer processtappen zouden
gebouwd. Hier produceert de
vergen. “Wij geloven in 3D printen”,
toeleverancier op twee DMP 350 FLEX
zegt Adwin Kannekens, terwijl hij een
metaalprinters van 3D Systems
warmtewisselaar pakt die hij steevast
onderdelen voor klanten uit de
als voorbeeld meeneemt naar klanten.
hightech industrie. Al een jaar of acht
De technologie kan meerwaarde
werkt Wilting op het vlak van additive
bieden in de hightech industrie. Dat
manufacturing nauw samen met 3D
start bij het design.
Systems in Leuven. Zo heeft de hightech toeleverancier meerdere
Gefaseerde marktintroductie
componenten voor klanten kunnen
22
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
produceren die zonder 3D printen
Door de samenwerking met 3D
onmogelijk zouden zijn. Of in elk geval
Systems (voorheen Layerwise) hebben
MET ADDITIVE MANUFACTURING KUNNEN WE FUNCTIONALITEITEN CREËREN DIE CONVENTIONEEL NIET MOGELIJK ZIJN
Wilting heeft de medewerkers voor de nieuwe 3D printfacility uit de eigen groep gerekruteerd. Daardoor waarborgt de hightech toeleverancier de kwaliteitsborging die bij Wilting in het DNA zit.
de engineers van Wilting veel ervaring
feit dat de technologietransfer
producten en structuurdelen die
kunnen opbouwen met ontwerpen
onderdeel is van het contract met de
lichter moeten zijn. Bij dergelijke
voor 3D metaalprinten. Niet alleen om
3D printerfabrikant, is de overgang
toepassingen kunnen we
qua functionaliteit de meerwaarden te
van de productie van Leuven naar
functionaliteiten creëren die
realiseren, ook om de onderdelen zo
Eindhoven heel soepel verlopen. “We
conventioneel niet mogelijk zijn.” 3D
te printen dat ze goed opgespannen
hebben alle programma’s een op een
metaalprinten zorgt er daarnaast voor
kunnen worden voor de nabewerking
kunnen overzetten. Na het valideren
dat onderdelen die tot nog toe
op de CNC-machines. Nu de
van onze machines, printten we direct
meerdere bewerkingsstappen na
businesscase van een aantal
goede producten.”
elkaar vergen, in één keer gemaakt
onderdelen klopt, heeft Wilting zelf geïnvesteerd in een eigen printfacility
kunnen worden en dan enkel nog Koeling, stroming en lichtgewicht
in Eindhoven. Begin dit jaar is de
nagefreesd hoeven te worden. De ervaringen die Wilting heeft opgedaan,
eerste DMP 350 metaalprinter van 3D
De designvrijheid ten opzichte van
tonen aan dat de laserpoederbed
Systems geïnstalleerd voor Titanium
subtractieve bewerkingstechnieken
metaalprinttechnologie voor deze
Grade 23; in het voorjaar volgde al de
leidt tot oplossingen die met
toepassingen productierijp is. De
tweede, identieke machine voor
verspanende technologie niet mogelijk
machines leveren een consistente
Titanium Grade 1. “Ook toepassingen
zijn. Producten waar gassen en
kwaliteit en, belangrijk bij manifolds,
in RVS zijn gevraagd. Die laten we in
vloeistoffen door heen stromen,
onderdelen zijn 100% lekdicht. “Wij
Leuven printen, omdat we niet het
componenten waarbij koeling
zien hier geen beperkingen meer”,
materiaal willen wisselen. Dat is te
essentieel is en alles wat lichtgewicht
zegt Adwin Kannekens. Bij
tijdrovend. Zodra we voldoende
moet zijn: dat zijn de onderdelen die
structuurdelen hoeven die er evenmin
producten hebben in RVS, komt er een
steeds vaker geprint zullen worden.
te zijn. Hier speelt echter de vraag hoe
derde machine, zegt Adwin
Wilting blijft hierbij het eigen DNA
aan te tonen dat de onderdelen
Kannekens. Dankzij de jarenlange
trouw: de focus blijft de hightech
bestand zijn tegen de mechanische
samenwerking met 3D Systems en het
machinebouw. “Manifoldachtige
belasting. “Structuurdelen zijn kritische
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
23
DE MACHINES LEVEREN EEN CONSISTENTE KWALITEIT EN, BELANGRIJK BIJ MANIFOLDS, ONDERDELEN ZIJN 100% LEKDICHT. WIJ ZIEN HIER GEEN BEPERKINGEN MEER 24
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
delen. We kunnen echter niet elk deel
de vroegere projectleiders én een
testen tot aan de grens”, legt Adwin
medewerker van de kwaliteitsafdeling
Kannekens uit. Daarom onderzoekt
hebben de dagelijkse
Wilting samen met het NLR of men dit
verantwoordelijkheid voor de
met zogenaamde witness samples die
printfacility. Het afbramen en andere
meegeprint worden, afdoende kan
mechanische nabewerkingen gebeurt
aantonen.
door een aantal medewerkers uit een interne pool, die doorgaans frees- en
Meerdere processtappen
draaiwerk afbraamt. “Het is perfect dat we de medewerkers uit de eigen groep
Wilting 3D print op de beide DMP FLEX
hebben kunnen halen. Zij weten het
350 machines vooral repeterende
belang van kwaliteitsborging, waarom
orders. Omdat dit planbaar werk is,
we data loggen en analyseren. Ze
besteedt men het thermisch
passen dit uit zichzelf toe bij 3D
nabehandelen uit. Na de
printen. Zo denken we de AM-
warmtebehandeling vinden de
productie naar een nog hoger niveau
vervolgstappen plaats in het eigen
te brengen.” Zo wordt de AM-
bedrijf. Adwin Kannekens is trots dat
technologie ingebed in de reguliere
Wilting de medewerkers voor de
kwaliteitszorg bij de hightech
printfacility heeft gerekruteerd uit het
toeleverancier.
eigen medewerkersbestand. Eén van
Linker pagina: op de Precisiebeurs heeft Wilting de 3D printactiviteiten voor het eerst gepresenteerd op een beurs. Boven: de mechanische nabewerking gebeurt door eigen medewerkers. Inmiddels staan in Eindhoven twee DMP 350 Flex AM-systemen. Winnen van vertrouwen Dat Nederland achterloopt als het gaat om additive manufacturing van hightech onderdelen, komt vooral door gebrek aan vertrouwen in de technologie bij de OEM’ers, denkt Adwin Kannekens. Dat laatste is niet altijd terecht. “Wij moeten dat vertrouwen winnen, maar opdrachtgevers zullen ook met reële eisen moeten komen.” Nul afwijkingen in het materiaal is bij geen enkele technologie de norm, geeft hij als voorbeeld; bij smeden of gieten accepteert men insluitingen in het materiaal die groter zijn dan bij laserpoederbed metaalprinten. Zelfs als je vol materiaal koopt om te frezen, zijn afwijkingen in de norm toegestaan. “Bij 3D printen focussen klanten op perfectie. We zullen gezamenlijk naar een tolerantieveld moeten gaan waarmee we beide kunnen leven. Want als we pas gaan 3D metaalprinten wanneer we nul insluitingen garanderen, zullen we nog lang moeten wachten.”
FOCUS OP DE APPLICATIE Adwin Kannekens is overtuigd dat Wilting met 3D printen in huis klanten betere oplossingen kan aanbieden dan zonder additive manufacturing. Hij pakt de warmtewisselaar erbij om aan te tonen hoe in een aantal designiteraties de warmtewisselaar zelf 30% lichter werd, de functionaliteit beter door het optimaliseren voor additive manufacturing en de capaciteit zelfs is verdubbeld. “En toen kwam de klant met de vraag kunnen jullie de inbouw van de warmtewisselaar vereenvoudigen? “Ook dat is gelukt door de warmtewisselaar in één keer met een ander onderdeel te printen waardoor de inbouw eenvoudiger wordt voor de klant.” Bovendien vallen bij Wilting productiestappen weg, zoals het laserlassen, wat een positief effect heeft op de kostprijs. Adwin Kannekens: “Je moet niet bezig zijn met wat de technologie kan of wat deze niet kan. Door de focus op de applicatie te leggen, gaan klanten eerder de toegevoegde waarde zien en durven ze sneller de stap naar 3D metaalprinten te zetten.”
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
25
TRIBOO EN NEDCAM:
NEVER ENDING FURNITURE Triboo lanceert met Nedcam 3D geprinte circulair NeverEnding Furniture lijn kantoormeubilair
3
D printen gaat een rol spelen in de circulaire economie, hoor je alom roepen. Wishful thinking? Nee, deze realiteit is al dichterbij dan je misschien denkt. De NeverEnding Furniture kantoormeubellijn van Triboo en Nedcam is én circulair én bevat 3D geprinte onderdelen.
Op termijn wil Triboo het digitale productieproces dat 3D printen is ook gebruiken om lokale productiecentra op te zetten. Marc van der Heijden wil in de toekomst geen vrachtwagens met meubels laten rijden maar 3D modellen digitaal versturen.
26
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
Circulaire kantoormeubelinrichter wil netwerk van 3D printgrids in Europa die met recyclaat meubels printen én verwerken tot nieuwe grondstof
Wil je een nieuw bureau, stoel of
economie. De meubels zijn gemaakt
accessoire? Dan lever je de oude
van afval. “Nu krijgt de klant alleen
meubels in en je krijgt de
maar facturen als hij van zijn oude
materiaalprijs van je oude meubilair
meubels af wil, zoals voor de afvoer
terug van de fabrikant. Initiatiefnemer
van het afval. Straks krijgt de koper de
Marc van der Heijden, CEO van Triboo,
waardestijging van de grondstoffen
wil mensen aanzetten tot nadenken
terugbetaald. Wij maken er nieuwe
over duurzaamheid. Maar minstens zo
kantoormeubelen mee”, legt Marc van
belangrijk vindt hij dat de gebruiker
der Heijden uit. “De eindgebruiker kan
geniet van Dutch design, duurzaam
deze waardestijging uitgeven aan een
geproduceerd. De eindgebruiker is de
nieuw meubel. Hij kan dus méér
grote winnaar, voorspelt hij.
besteden.”
Eindgebruiker krijgt geld
De rol van 3D printen
Het Nederlandse bedrijf ontwerpt en
3D printen speelt een belangrijke rol in
produceert circulaire
het concept van de NeverEnding
kantoormeubelen en brengt samen
Furniture lijn, die in eerste instantie in
met Nedcam de NeverEnding
Nederland en daarna in de
Furniture lijn op de markt. Die past
Scandinavische landen op de markt
precies in het concept van de circulaire
komt. De eerste producten uit de
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
27
nieuwe lijn zijn plantenpotten in de
Gepersonaliseerde producten
vorm van Hollandse tulpen en
“Goedkoop denken kost meer dan we ons realiseren”
boontjes, twee in elkaar passende
Het andere voordeel van 3D printen
plantenpotten. Daarnaast 3D print
die Triboo uitbuit, zijn de
Nedcam onderstellen voor tafel,
designvrijheid én het digitale
lampen en stoelen in Heerenveen op
productieproces, waardoor op termijn
de CEAD-printer bij Nedcam. Aan het
een gedistribueerd productiemodel
einde van de levensduur worden deze
mogelijk wordt. De designvrijheid
onderdelen omgezet in grondstoffen
geeft de ontwerpers van Triboo de
voor de 3D printer. Thermoplasten
kans om bijzondere ontwerpen te
lenen zich heel goed voor circulaire
maken. En doordat er geen mallen
concepten omdat de eigenschappen
nodig zijn voor de productie, kan men
van het materiaal na recycling gelijk
veel eenvoudiger de ontwerpen
blijven. “We maken dus weer een
personaliseren. De eindgebruiker kan
nieuw onderstel voor een tafel of 3D
via de parametrische modellen van de
printen een tulpenvaas, of
meubels zelf mee aan de knoppen
omgekeerd”, verduidelijkt Marc van
draaien. Marc van der Heijden:
der Heijden, die samen met Martijn
“Binnen bepaalde bandbreedte kun je
Vinke de directie van Triboo vormt.
variëren en kunnen we klantspecifieke producten maken. Met de
Er zit echter nog een essentieel
NeverEnding Furniture kunnen we
voordeel aan 3D printen voor het
identiteit terugbrengen in de
circulaire concept: het
kantooromgeving, waar alles
materiaalgebruik kan tot een
eenheidsworst is door
minimum worden beperkt door met
massaproductie. Alles moet met
rasterstructuren sterkte aan te
mallen worden gemaakt omdat het
brengen zonder dat massief materiaal
goedkoop is. Doordat we 3D printen,
nodig is. “We gebruiken afval,
kunnen we uitdagende vormen
recyclaat; en we hebben minder
bedenken en produceren.” Marc van
materiaal nodig dan bij hout en staal
de Heijden zegt dat deze manier van
doordat we veel naar de natuur kijken
meubels produceren uiteindelijk
waar sterke constructies met weinig
goedkoper is dan de manier waarop
materiaal volop aanwezig zijn.”
deze nu worden gemaakt; althans als je de eerlijke kostenberekening maakt. Kosten van meubelopslag vervallen omdat de voorraad gedigitaliseerd wordt. Pas als er echt meubels verkocht zijn, wordt er geproduceerd. De winst zit vooral in de lagere CO2 footprint doordat veel transport wegvalt en de grondstoffenkringloop gesloten wordt. Hij ziet het als een grondstoffenbank. “Het probleem van afval is afzet. Nederland verkocht
De eindgebruiker kan via de parametrische modellen zelf mee aan de knoppen draaien.
28
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
plastic afval aan China en noemde dat recycling. Dat heet gewoon verkopen van afval om het vervolgens weer in goedkope producten, die snel kapot gaan, per boot retour te krijgen. Toen China ons plastic niet meer afnam, ontstond er een probleem: de handel kon nergens meer naar toe. Wij zijn al 5 jaar bezig om duurzame afzet te creëren en waardevolle grondstoffen te laten circuleren.” Dat Triboo en Nedcam de ingeleverde meubels verwerken tot een nieuwe compound voor het nieuwe meubel, onderscheidt het Nederlandse bedrijf. Grid van 3D printbedrijven Op termijn wil Triboo het digitale productieproces dat 3D printen is ook
nadenken. Moet je zoveel nutteloze
gebruiken om lokale productiecentra
producten kopen? Inferieure massa
op te zetten. Marc van der Heijden wil
producten die met een
in de toekomst geen vrachtwagens
marketingsausje duur worden
met meubels laten rijden maar 3D
verkocht? Goedkoop denken kost ons
modellen digitaal versturen. Dat lukt
meer dan we ons realiseren.”
De eerste producten zijn bloembakken voor op kantoor.
niet vanaf de start, omdat je een zekere schaalgrootte nodig hebt. Er moet voldoende ingeleverd worden om nieuwe producten te kunnen maken. “Ons doel is echter een infrastructuur te bouwen waarin we informatie doorsturen naar de printgrids waar de meubels geprint worden.” Ook dat verlaagt de CO2 footprint van de NeverEnding Furniture lijn. In eerste instantie kan men de meubels alleen in Nederland en in Scandinavië, waar Triboo een vestiging heeft, inleveren. 3D printen gebeurt in Heerenveen. Goedkoop kost meer Triboo wil met de NeverEnding Furniture lijn een grotere beweging op gang brengen. Productiecapaciteit delen, geen massaproductie meer met
DUTCH EN SLIM DESIGN De NeverEnding Furniture meubellijn is Dutch design en tegelijkertijd ook slim ontwerpen. Het recyclen van onderdelen tot volwaardige grondstoffen kan alleen als je de materiaalstroom zuiver houdt. Daarom streven de ontwerpers ernaar zo min mogelijk verschillende materialen te gebruiken. Lijm is bij deze meubellijn uit den boze. In het ontwerp gebruikt men verbindingen die werken met frictie in plaats van lijm, schroeven of spijkers. Hierdoor kan men meubels makkelijk demonteren. Voor het blad gebruikt Triboo Greengridge, dat is gemaakt van cellulose afval en dankzij de rasterstructuur 18 kilo minder materiaal nodig heeft dan een vergelijkbaar bureaublad (1,60 m bij 0,6 m) van spaanplaat. Dat scheelt 60% CO2 emissie in de productie. De onderstellen worden in één geheel geprint en worden zonder verdere afwerking gebruikt. In principe is dat een monomateriaal, maar volgens Menno Jansma van Nedcam kan een materiaalstroom praktisch uit een mix van bijvoorbeeld ASA en PETG bestaan. Hij geeft aan dat afwerking wel mogelijk is als de klant dat per se wil, zo heeft Nedcam ervaring met het frezen of schuren van een geprint oppervlak voor een gladdere afwerking.
onverkochte producten. “Als we de planeet niet om zeep willen brengen,
www.triboo.nl
moeten we anders naar produceren en consumeren gaan kijken. De
www.nedcam.nl
NeverEnding Furniture lijn zet aan tot
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
29
MAATWERK EN LICHTGEWICHT BORSTPROTHESE 3D printen enabler voor gepersonaliseerde prothesen van EVE Borstprotheses
30
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
D
e Haarlemse start-up EVE Borstprotheses produceert met een hybride proces gepersonaliseerde, lichtgewicht borstprothesen voor vrouwen die door borstkanker een borst moeten missen. De mallen voor vacuüm worden 3D geprint.
Soms zet een aangrijpend persoonlijk
geschreven, net als die voor de
voorval mensen op het spoor van iets
aansturing van de printers. “Het
nieuws, dat hun leven voorgoed
moeilijkste is het productieproces
verandert. Zoiets is gebeurd bij
geweest. Niemand geloofde me dat de
Norman van Beek. De Haarlemmer
prothese niet even zwaar als de echte
richtte in 2011 samen met zijn vrouw
borst hoeft te zijn”, legt Norman van
de eerste 3D printwinkel in Nederland
Beek uit. Toch is juist dat lagere
op: Studio van Pampus. Nu, tien jaar
gewicht (minder dan de helft) een van
later, rolt hij zijn nieuwe onderneming
de punten waarop de EVE prothese
EVE Borstprotheses niet alleen uit in
goed scoort. “Vrouwen dragen het
heel Nederland, maar ook in
gewicht van de prothese in hun BH. Als
Nordrhein-Westfalen. Het zeldzame
de prothese even zwaar is als de echte
feit dat bij Norman enkele jaren
borst, hangt deze als een zak aan je
geleden vier tumoren uit z’n borst zijn
lichaam. Wij maken een soort bal, met
verwijderd, ligt aan de basis van EVE
één kant die precies aansluit op de
Borstprotheses. “In 2017 werden bij
huid.” De prothese is gevuld met lucht.
mij vier tumoren verwijderd. De wond
Voor de manier waarop hij dit
wilde niet genezen vanwege
produceert, heeft hij patent
oedeemvorming (vochtophoping).
aangevraagd. Norman van Beek gebruikt 3D
Thuis heb ik de wond gescand, daar een afdruk van geprint en die op de
Circulair materiaalgebruik
wond geplaatst, zodat overal de druk
gepersonaliseerde, comfortabele
goed was. Anderhalve week later was
De mallen die nodig zijn voor het
de wond dicht.”
vacuümvormen van de borstprothesen, worden geprint.
Waarom lichter?
printen als enabler om
Gewoon van PLA, zodat ze na gebruik
borstprothesen te maken voor vrouwen die na borstkanker een amputatie moeten ondergaan.
vermalen worden en de filament Dat idee heeft hem en zijn team
leverancier er weer nieuw materiaal
aangezet om de afgelopen 3,5 jaar een
van maakt. “Vrouwen vragen naar
concept te ontwikkelen voor de
circulair materiaalgebruik; ze willen
productie van op maat gemaakte
daaraan bijdragen. Voor ons is het een
prothesen, met een perfecte pasvorm.
kleine moeite.” De prothese zelf, die
Hij scant het bovenlichaam van de
zo’n twee jaar meegaat, kunnen de
vrouw, spiegelt de vorm van de goede
vrouwen naderhand inleveren bij EVE
borst naar de kant met het litteken en
Borstprotheses en worden eveneens
combineert beide 3D modellen in een
verwerkt tot materiaal voor andere
nieuw model. Dat gebruikt hij om de
toepassingen. De 3D geprinte mallen
mal voor het vacuümvormen van de
worden, om een gladde afwerking van
borstprothese te printen. Noch het
de prothesen te krijgen, voorzien van
scannen noch het 3D printen is de
een epoxyhars. Deze wordt na het
grote bottleneck geweest, zegt
vacuümvormen losgetrokken en apart
Norman. De fotometrie scanner heeft
verwerkt. Om de mallen te printen,
hij zelf gebouwd; als
heeft Norman van Beek z’n eigen 3D
modelleersoftware gebruikt hij
printers gebouwd; gewoon een
CAD2Reality. Raymond Oomen, zijn
filament printer. “We zochten een
medewerker vanaf het eerste uur,
snelle printer. Als de printer 20 uur
heeft daar de software voor
over één mal doet, is dat te lang. Nu
De prothese is gevuld met lucht. Voor de manier waarop hij dit produceert, heeft Norman van Beek patent aangevraagd
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
31
printen we in 3 uur de mal. Dat is ons
en traag.” De hybride vorm, het 3D
De borstprothesen worden
doel geweest.” Hij denkt dat met
printen van de vacuümvorm, is dan
geproduceerd via vacuümvormen.
tweaken deze tijd nog wel iets verkort
ook een betere oplossing, vindt hij.
Norman van Beek gebruikt de 3D
kan worden, maar daar ligt nu niet de
printtechnologie voor de productie van de mallen waardoor hij
prioriteit. Die ligt bij het automatiseren
Uitbreiding naar retailers
van de uit 19 printers bestaande printfarm. Deze oplossing wordt
Begin 2022 zet EVE Borstprotheses de
gepersonaliseerde prothesen kan
momenteel ontwikkeld, zodat de
stap naar zowel de rest van Nederland
leveren voor een betere pasvorm.
bouwplaat na elke printjob
als de Duitse markt. In Nederland
automatisch wordt uitgenomen en de
kunnen vrouwen dan terecht bij zo’n
printer meteen met een nieuwe mal
30 retailers, doorgaans mammacare
kan starten. Hij verwacht begin
adviseurs of oedeemtherapeuten.
volgend jaar de automatisering klaar
Norman van Beek kan deze stap
te hebben.
zetten doordat hij de fotometrie scanner vervangt door een handheld
Hybride beste oplossing
scanner. Deze bieden tegenwoordig meer dan voldoende kwaliteit. “Met de
32
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
Is het niet handiger de prothesen zelf
scanner oplossing die we
te printen? Norman van Beek heeft
samenstellen, maken de retailers de
daar uitgebreid naar gekeken. Tot nog
scan van het bovenlichaam. De data
toe heeft hij echter geen enkele
sturen ze door naar ons, waarna wij de
printtechnologie gezien die dit op een
prothesen gaan maken.” Deze
betaalbare manier kan. De prothesen
mammacare adviseurs zijn vrouwen
worden namelijk gemaakt van
die bijvoorbeeld prothesen en speciale
siliconen. “Siliconen printers zijn duur
badkleding verkopen aan vrouwen die
WONDGENEZING MET CONTRAMAL
een borst moeten missen. Deze
daaruit naar de rest van Europa.” Deze
expertise is noodzakelijk om een
internationale uitrol is mogelijk door
goede scan te kunnen maken, vindt
de overstap op de handscanners. De
Norman van Beek. “Wij geven ze een
productie wil Norman van Beek zolang
training. Ze moeten ook de intake
mogelijk in Nederland houden, ook die
doen voor de zorgverzekeraar.” De
voor de Duitse markt. Met een print
gepersonaliseerde borstprothese
tijd van 3 uur per matrijs en de
wordt namelijk door enkele
komende automatisering, kan hij veel
verzekeraars vergoed ondanks dat ze
mallen printen voordat ruimte een
twee keer zo duur zijn als een
issue wordt. “Pas als we straks 30
standaard prothese. De betere
printers dag en nacht laten printen,
Oorspronkelijk heeft Norman van
pasvorm, omdat de prothese overal
moeten we nadenken over uitbreiding
Beek de scan van zijn eigen lit-
met dezelfde druk op het lichaam
van de productie op een andere
tekenweefsel gebruikt om een con-
aansluit, zorgt voor een veel beter
locatie.” Na uitbreiding naar Duitsland
tramal te printen, waarmee hij de
draagcomfort. Hij merkt dat sommige
volgen andere Europese landen. “Elke
wond dicht kon houden om het
vrouwen daardoor uiteindelijk vaker
vrouw die vanwege borstkanker een
genezingsproces te versnellen. Hij
afzien van een borstreconstructie, een
borst moet missen, heeft recht op een
werkt dat idee nu verder uit om
belastende en kostbare operatieve
goed passende, comfortabele
met zulke contramallen oedeem-
ingreep, die vrijwel nooit tot een 100%
prothese.”
vorming bij littekens tegen te gaan.
resultaat leidt. “Zorgverzekeraars
Momenteel worden deze patiënten
hebben er dus zelf ook een voordeel
behandeld door oedeemtherapeu-
bij.”
ten, die met massages en bandages voor tegendruk zorgen
Duitse markt op
om het vocht weg te drukken. “Bij een borstamputatie is dat lastig
Norman van Beek heeft tot nog toe z’n
omdat de andere borst er naast
eigen geld en vooral tijd in EVE
zit. Doordat wij een goede afdruk
Borstprotheses geïnvesteerd,
van het litteken kunnen maken,
aangevuld met kapitaal van enkele
wordt het makkelijker.” Hij gaat nu
goede vrienden. Nu staat hij op het
samen met een ziekenhuis een on-
punt om een nieuwe investeerder aan
derzoek doen naar deze behan-
te trekken. Hij zoekt namelijk een half
delvorm van seroom en oedeem
miljoen euro, groeikapitaal voor de
vorming.
volgende stap. “We gaan naar Duitsland, eerst Nordrhein Westfalen, dan de rest van Duitsland en van
Pas als we straks 30 printers dag en nacht laten printen, moeten we nadenken over uitbreiding van de productie op een andere locatie 3D PRINT MAGAZINE 4-2021
33
MULTIMATERIALEN 3D PRINTER ONDERSTEUNT VAKMANSCHAP
Teamworkdental heeft als eerste tandtechnisch laboratorium in de Benelux de Stratasys J5 DentaJet 3D printer in gebruik genomen. Met deze multimaterialen printer, die
Teamworkdental zet volgende stap in digitalisering met de eerste Stratasys J5 DentaJet in de Benelux
tot 5 verschillende materialen in één buildjob kan combineren, is het laboratorium klaar voor de toekomst, zeggen de beide broers die het familiebedrijf leiden. De J5 DentaJet sluit daarnaast naadloos aan op de twee kernwaarden van het familiebedrijf: esthetische producten en kwaliteit leveren.
David en Jacob Reisig zijn de tweede generatie in het familiebedrijf in Benningbroek. Vanuit het vroegere
34
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
bankkantoor in het West-Friese dorpje werken de medewerkers van Teamworkdental voor tandartsen in heel Nederland. Ze maken bruggen, kronen, implantaatwerkstukken en prothesen. De eigen tandprotheticus meet ook direct bij patiënten nieuwe prothesen aan. Vanaf het begin staan twee aspecten voorop in het werk van het tandtechnisch laboratorium:
van een kroon of een brug kost zo’n
esthetiek en kwaliteit. “Esthetisch werk
tien dagen omdat er veel handwerk bij
afleveren is wel onze specialiteit. De
komt kijken. “Daarom is het belangrijk
patiënt moet een mooi product
dat bijvoorbeeld het controlemodel in
krijgen, dat esthetisch past en
een vroeg stadium klaar is.”
kwalitatief goed is.” Direct goede pasvorm Digitalisering Teamworkdental 3D print altijd een Teamworkdental is al vroeg het pad
controlemodel. Jacob Reisig: “Sommige
van digitalisering ingeslagen. Al jaren
praktijken werken modelloos, maar wij
beschikt het laboratorium zelf over
vinden de controle belangrijk, zeker
een hoogwaardige 3D scanner,
voor een kroon die tussen twee
inclusief een CAD-station om de 3D
elementen moet passen.
modellen verder te bewerken. Dat
Implantaatwerkstukken die al 0,1 mm
gebeurt ook met de modellen die de
te groot zijn, passen niet. Om te
tandartsen zelf scannen en
beoordelen of de kroon de
doorsturen. Een jaar of vijf geleden is
verschillende functies kan vervullen,
er geïnvesteerd in een 3D printer,
moet je de rest van het gebit erbij
eerst een SLA, al snel daarna in een
hebben. Als wij een perfect passende
Stratasys Objet 260 Dental Advantage.
kroon aanleveren, is de tandarts de
Jacob Reisig: “In eerste instantie
minste tijd kwijt aan de plaatsing. En
besteedden we het 3D printen uit.
de patiënt is verzekerd van een
Maar dat betekent drie dagen langere
passende kroon.” Door het bijpassend
doorlooptijd. En als er dan iets niet
model van de kaak te printen, kunnen
goed is, ben je weer een aantal dagen
de medewerkers de pasvorm vooraf
kwijt.” Voor de beide broers zijn de
controleren. De nauwkeurigheid van
afgesproken levertijden essentieel. “De
de 3D printer weegt dan ook zwaar in
tandarts heeft de vervolgafspraak met
de selectiecriteria; zwaarder dan
de patiënt al gemaakt. Dan moet je
bijvoorbeeld snelheid. Daarnaast moet
volgens afspraak leveren”, zegt David
de 3D printer betrouwbaar zijn.
Reisig. Door te 3D printen, kan men in
Meestal worden de buildjobs tegen
het tandtechnisch laboratorium enkele
het eind van de middag gestart, zodat
stappen overslaan, zoals het gieten
ze de volgende ochtend klaar zijn voor
van de modellen. Dat komt de
de vervolgstappen in het proces. Op
doorlooptijd ten goede. De productie
beide punten heeft de Stratasys Objet
Als wij een perfect passende kroon aanleveren, is de tandarts de minste tijd kwijt aan de plaatsing. En de patiënt is verzekerd van een goede oplossing
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
35
Teamworkdental combineert ouderwets vakmanschap met de nieuwste digitale oplossingen voor dentale toepassingen.
3D printer zich bewezen, merkt David
Een ander voordeel van de nieuwe J5
Reisig op. “De vijf jaar oude Objet
DentaJet is dat zowel de bediening via
machine print nog net zo nauwkeurig
GrabCAD alsook het reinigen van de
als de eerste dag. Aanvankelijk zijn we
prints makkelijker is. “De bediening via
begonnen te printen met een SLA-
GrabCAD is zo eenvoudig dat een
printer, maar toen ontdekten we dat
medewerker na een korte instructie de
deze na verloop van tijd minder
3D printer al kan bedienen. De
nauwkeurig werd.”
software plaatst de delen op de bouwplaat, maar je kunt dit nog
Meerdere materialen combineren
veranderen. Daarna is het een kwestie van het juiste materiaal voor elk
De investering in de nieuwe Stratasys
product selecteren en je bent klaar.”
J5 DentaJet printer is dan ook niet
Ook het verwijderen van
gedaan omdat de Objet printer onder
supportmateriaal gaat makkelijker. In
de maat presteerde. Teamworkdental
plaats van het reinigen van de stukken
heeft deze stap met name gezet
met isopropanol alcohol kan men het
vanwege de mogelijkheid om
supportmateriaal nu wegspuiten met
meerdere materialen te combineren in
water. “Het nieuwe proces is veel
één buildjob én om de materialen te
schoner. Het water kan gewoon
kunnen gebruiken die Stratasys voor
wegspoelen, we hebben dus minder
de dentale toepassingen ontwikkelt.
afval.”
“We kunnen op de J5 meerdere materialen door elkaar gebruiken als
Medisch gecertificeerd
we dat willen”, legt Jacob Reisig uit. Bijvoorbeeld lepels en
Tegenwoordig 3D print
controlemodellen kunnen samen
Teamworkdental ook
geprint worden. Dit levert flexibiliteit
gepersonaliseerde boormallen op de
op, omdat hierdoor overdag capaciteit
Stratasys J5 DentaJet. Vroeger werden
op de 3D printer vrij blijft om
deze gefreesd. Hier betaalt zich de
eventueel een spoedklus voor een
beschikbaarheid van drie medisch
tandarts te doen. Het bouwplatform
gecertificeerde materialen van
biedt ruimte aan 15 tot 25 modellen.
Stratasys uit. Stratasys heeft drie speciaal voor dentale toepassingen
Kwaliteit en esthetiek staan hoog in ons vaandel. Daarom 3D print men bij Teamworkdental voor elke kroon een controlemodel. “Hiervoor hebben we een nauwkeurige en betrouwbare 3D printer nodig,” zegt Jacob Reisig.
36
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
biocompatibele materialen vrijgegeven. Bij boormallen, die immers in de mond worden gebruikt, is dit wezenlijk. Stratasys ontwikkelt zelf de materialen voor de 3D printers.
De beide broers vinden dit belangrijk; dankzij de zekerheid van een groot concern dat achter de kwaliteit van de materialen staat, kan Teamworkdental de kwaliteit richting haar klanten waarmaken. “En als Stratasys met nieuwe materialen komt, zijn we met de J5 DentaJet klaar voor de toekomst”, aldus Jacob Reisig. Want dat de 3D printer een steeds grotere rol zal gaan spelen in het tandtechnisch laboratorium, daarvan is hij overtuigd. “Tandtechniek is een ambachtelijk beroep dat meer en meer digitaliseert. Met de nieuwe materialen die er in de toekomst komen, zal 3D printen steeds verder opschuiven. Om onze klanten ook in de toekomst optimaal te kunnen ondersteunen, willen we qua digitalisering voorop lopen, inclusief 3D printen.” Want een perfect passende tandtechnische restauratie vraagt teamwork tussen de tandarts en het tandtechnisch laboratorium.
SUPPORT VAN LEVERANCIER
In de kluis van de vroegere Rabobank in Benningbroek draaien nu de Stratasys 3D printers. Als eerste in de Benelux heeft Teamworkdental geïnvesteerd in de Stratasys J5 DentaJet. Foto boven: voor tandartsen die nog niet zelf scannen, beschikt Teamworkdental over een hoogwaardge 3D scanner.
Zoals David en Jacob Reisig kwaliteit hoog in het vaandel hebben staan, selecteren ze ook apparatuur en machines waarvan ze weten dat de kwaliteit goed is. En zoeken ze leveranciers die goede ondersteuning waarmaken. Om hun leverbetrouwbaarheid waar te kunnen maken, vinden ze dit belangrijk. “Wat dat betreft is de samenwerking met Seido Systems top”, zegt Jacob Reisig. “Ze gaan met hun klanten om zoals ook wij met onze klanten omgaan. Als er een keer een probleem is, helpen ze, want ze weten dat we geen dag zonder de 3D printer kunnen.” Meer informatie: www.seido-systems.com
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
37
MAGNESIUM PRINTEN VOOR VEDERLICHTE FIETS De 100% Limburg Bike toont aan dat je in de Benelux gepersonaliseerde, oersterke en tegelijkertijd superlichte racefietsen kunt maken. 3D printen van magnesium trekt helemaal de aandacht.
H
et innovatieproject wil vooral via co-creatie nieuwe materialen én productiemethoden hun weg laten vinden naar de markt én het midden- en kleinbedrijf. “Je hebt niks aan nieuwe materialen en verwerkingsmethoden als ze niet tot nieuwe producten in de markt leiden; als ze niet hun weg naar de markt vinden”, steekt Menno Smeelen, New Business Development manager bij Brightlands Chemelot Campus van wal.
38
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
Maatwerk fiets
de fietser en custom made. En hier geproduceerd”, zegt Menno Smeelen.
Je hebt niks aan nieuwe materialen en verwerkingsmethoden als ze niet tot nieuwe producten in de markt leiden
Menno Smeelen bij de Aconity3D printer waarmee de magnesium koppelstukken worden geprint.
De meeste fietsframes voor de
Na een kleine drie jaar ontwikkelen
Europese markt worden in Azië
door het consortium van mkb-
geproduceerd. Ook de frames van de
bedrijven en kenniscentra, is de 100%
lichtgewicht carbon racefietsen. Een
Limburg Bike klaar voor testritten,
cruciaal onderdeel in dat
onder andere door oud-
productieproces zijn de dure mallen.
profwielrenner Bram Tankink.
Hierdoor heb je per definitie grote aantallen nodig om de kostprijs
Frame van 1000 gram
betaalbaar te houden. Centimetermaten, zoals vroeger toen
3D printen speelt een sleutelrol in de
de stalen fietsframes nog in West-
productie van het frame, dat ongeveer
Europa werden gelast, zijn onhaalbaar,
1000 gram weegt, vergeleken met 750
laat staan als je een gepersonaliseerd
gram voor de lichtste carbonframes in
frame wil. S, M en L, dat zijn de
de handel. Dit gewicht kan nog verder
confectiematen waaruit de fietser kan
omlaag, denken de ontwikkelaars. In
kiezen. Dit doorbreekt de 100%
het project is er niet voor gekozen om
Limburg Bike. “3D printen is de
de complete frames te 3D printen. Het
technologie waarmee we een uniek
frame wordt opgebouwd met buizen
product kunnen maken, op de
van Dyneema-vezel gecombineerd
millimeter nauwkeurig afgestemd op
met carbon. Een buis van carbon kan
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
39
Dat we magnesium printen en dat het materiaal betere eigenschappen heeft dan extrusiedelen, opent de deur naar andere toepassingen
breken, maar omwikkeld met de vezel
3D metaalprinter bouwt die geschikt
kan het frame niet meer volledig
kan worden gemaakt voor
doorbreken. De personalisatie van het
magnesium. Andere fabrikanten die
fietsframe gebeurt door de
we hebben benaderd, durfden het niet
koppelstukken (lugs) voor de buizen te
aan. Te gevaarlijk.” De 3D printer van
3D printen, ofwel in magnesium ofwel
Aconity3D werkt met overdruk in de
in titanium. Hierdoor kan men de
bouwkamer. Het beschermgas Argon
buizen zo efficiënt mogelijk
drukt, dankzij de overdruk, het
produceren. De hoeken van deze
zuurstof uit de bouwkamer. De
koppelstukken en de lengtes van de
restdeeltjes gaan doordat zuurstof
framebuizen zijn variabel waardoor je
lichter is dan argon naar de bovenkant
perfect op je fiets zit. In het project
van de bouwkamer, waardoor het
heeft men ook 3D printen met
risico op explosie wegvalt. De
continue carbonvezel toegepast bij
fabrikant van de 3D metaalprinter
een onderdeel, waarin tevens een
heeft een extra zware seal
sensorfunctie in het materiaal
aangebracht, zodat er geen Argon kan
geïntegreerd wordt. De sensoren
ontsnappen uit de bouwkamer. De
meten de krachten op het frame
printer zelf staat in een volledig dichte
continu. Dit onderdeel wordt geprint
box, voorzien van afzuiging voor het
op Anisoprint 3D printers bij
geval er toch iets mis gaat.
Brightlands Materials Center. Magnesium 3D printen Beter dan extrusiedelen Qua 3D printtechnologie is het project er al in geslaagd om in de markt
Op de Limburgse materialencampus
interesse te wekken voor een nieuw
zijn de parametersettings voor 3D
materiaal. De lugs, die de buizen
printen van magnesium
verbinden, worden namelijk niet alleen
geoptimaliseerd. Hieraan hebben
in titanium geprint maar ook in
onder andere de onderzoekers en
continue carbon vezel versterkt
studenten van CHILL, de leeromgeving
composiet én magnesium. Dit laatste
van onder meer Zuyd Hogeschool op
materiaal wordt buiten
de campus, gewerkt. Het resultaat is
onderzoekslaboratoria nog nergens
dat de geprinte magnesium
3D geprint, vanwege de risico’s van het
koppelstukken betere eigenschappen
reactieve materiaal. “Nog niemand
hebben dan extrusiedelen, de
print functionele onderdelen van
gangbare productievorm voor
magnesium”, zegt Menno Smeelen. Op
magnesium. Doordat het sterker
één printerfabrikant na, werd de vraag
wordt, kan men dunwandiger printen,
vanuit het consortium om een 3D
zodat de onderdelen nog lichter zijn.
metaalprinter voor magnesium te
Menno Smeelen: “De druksterkte van
leveren, dan ook negatief beantwoord.
magnesium is zeer goed en de
De fabrikant die wel positief
specifieke sterkte komt in de buurt van
reageerde, is het Duitse Aconity3D,
die van titanium, waarmee we
een spin-off van het Fraunhofer ILT in
eveneens lugs 3D printen, terwijl het
Aken. Menno Smeelen: “Aconity3D is
gewicht per volume bij magnesium
de enige 3D printerfabrikant die een
lager is. Magnesium heeft als voordeel
Een complete set lugs geprint in titanium. Op de foto de eerste set die geprint is.
40
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
de unidirectionele stijfheid én het
d
materiaal vangt vibraties beter op.” Corrosie voorkomen Een groot nadeel van magnesium is dat het erg corrosiegevoelig is. Een gewone coating volstaat niet, omdat de geringste beschadiging daarvan alsnog tot corrosie leidt. Daarom worden de magensium onderdelen voorzien van een keramische coating, die aangebracht wordt door CeraCarbon, een van de mkbbedrijven in het consortium. Deze In tegenstelling tot andere composieten wordt de combinatie van de vezel met carbon uitgebakken bij 130 graden C.
coating functioneert als een seal rond
Bike, vaak gaat het om een combinatie
het magnesium onderdeel. Menno
van materialen. Van de meer dan 100
Smeelen bestempelt het 3D printen
bedrijven op de materialencampus,
met magnesium als een van de
kijken er dan ook meerdere naar
veelbelovende resultaten van het
metalen. Menno Smeelen: “We hopen
filament verwerken of andere
innovatieproject. “Dat we hier
dat uit de 100% Limburg Bike een spin
toepassingen waarvoor korte vezels
magnesium printen en dat het betere
off voortkomt die het magensium 3D
nodig zijn. Voor het hars wordt nog
eigenschappen heeft dan
printen verder ontwikkelt voor
gewerkt aan de ontwikkeling van een
extrudiedelen, opent de deur naar
medische toepassingen. Voor
thermoplastisch materiaal dat sterk
andere toepassingen. Precies daarom
implantaten is het een ideaal
genoeg is.
hebben we deze showcase ontwikkeld,
materiaal.” De combinatie van
Het 100% Limburg Bike consortium
zodat het midden- en kleinbedrijf
materialen- en designkennis met de
heeft het prototype van de
profijt heeft van de campus en we
maker space omgeving, maken de
lichtgewicht fiets gedemonstreerd in
nieuwe toepassingen voor de
campus een aantrekkelijke plek voor
het innovatiepaviljoen op het WK
materialen vinden.” Het 3D printen
dergelijke innovatietrajecten.
Wielrennen in Leuven. Dat heeft veel
met magnesium heeft inmiddels de aandacht getrokken van Defensie, dat
positieve reacties opgeleverd, inclusief Circulaire fiets
de 3D printer wil inzetten voor
het inzicht dat er blijkbaar een grotere groep fietsers is die zo’n maatwerk
onderzoeken. Daarnaast hebben zich
Terug naar de 100% Limburg Bike.
fiets wil dan enkel de huidige kopers
twee Limburgse bedrijven gemeld, die
Omdat de geprinte koppelstukken de
van highend fietsen. “Meer mensen
toepassingen zien voor het 3D printen
standaard maatnauwkeurigheid
blijken af te willen van de
met magnesium.
hebben van 3D geprinte
confectiemaat fiets.” Dat gegeven
componenten, gebruikt men bij het
maakt de kans dat de 100% Limburg
verlijmen van de buizen een speciale
Bike volgend jaar daadwerkelijk in
Medische toepassingen
lijm die de eventuele ruimte tussen de
productie gaat, groter. In de komende
Dat deze metaalprinttechnologie juist
wand van het koppelstuk en de buis
maanden zal blijken of een van de
op de campus die bekend staan om
opvult. Deze lijm kan men, mocht toch
consortiumleden het concept gaat
kunststoffen ontwikkeld is, vindt
een buis vervangen moeten worden,
vermarkten. Als dat gebeurt, zal de
Menno Smeelen niet verrassend. “In
weer week worden gemaakt zodat
productie in Nederlands of Belgisch
onze visie werken we aan circulaire
men de reparatie kan uitvoeren.
Limburg gebeuren. En niet in China.
materialen en duurzame,
Uitgangspunt bij de start van de
energiezuinige processen. Het gaat om
ontwikkeling van het frame was
de generatie na ons. Deze circulaire
immers dat het een duurzaam en
materialen hoeven niet per se
circulair product zou worden. Dat is
kunststof te zijn. Magnesium is een
grotendeels al gelukt. De
high performance materiaal, die
Dyneemavezels en het carbon kunnen
ontwikkeling hoort hier eveneens
ontvlecht worden. De vezels kan men
thuis.” Want, zoals in de 100% Limburg
shredderen en dan bijvoorbeeld in
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
41
ONDERDELEN BINNEN UREN IN PLAATS VAN WEKEN Een verpakkingsproducent print de matrijzen voor nulseries met de Form 3L van Formlabs. Daarmee besparen ze zoveel aan matrijskosten, dat de investering al na één matrijs is terugverdiend.
FORMLABS EN LAYERTEC MAKEN 3D PRINTEN VOOR INDUSTRIËLE TOEPASSINGEN TOEGANKELIJK 42
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
Om 3D printen toegankelijker te
printen met filament. Formlabs heeft
maken, moet de techniek
deze drempel voor SLA-technologie
laagdrempelig zijn, betrouwbare
verlaagd. Dennie Rijk vindt 3D printen
resultaten opleveren en is
met de Form 3L zelfs gemakkelijker
ondersteuning essentieel. “Bij
dan met een FDM printer. “De Form 3L
Formlabs vinden we alle drie de
printer heeft minder onderhoud nodig
punten terug, zowel bij de Form 3L
dan een FDM printer”, legt hij uit. Ook
SLA-printers als de nieuwe Fuse 1”,
het omgaan met de vloeistoffen heeft
zegt Dennie Rijk, sales engineer 3D
Formlabs vereenvoudigd. Precies op
printing bij Layertec. Layertec biedt
dit punt heeft de fabrikant gekeken
daarnaast toegevoegde waarde in
hoe je de techniek
de vorm van advies en trainingen
gebruiksvriendelijker kunt maken. “We
voor 3D printen. “In deze
printen in industriële kwaliteit, maar
combinatie komen onze klanten tot
de Form 3L is veilig genoeg om in de
maximale resultaten.”
kantooromgeving te mogen gebruiken.” Dit komt onder andere doordat er met een geringe hoeveelheid hars wordt geprint. De
Dennie Rijk heeft jarenlang gewerkt
stukken worden gespoeld in isopropyl
met FDM en polyjet 3D printers. Hij
alcohol (IPA) en daarna nog uitgehard
zag toen al de mogelijkheden van SLA-
met UV licht.
printers (stereolithografie), vooral vanwege de fijne detaillering en de
Breed materiaalaanbod
isotropische materiaaleigenschappen. En uiteraard de snelheid. SLA was
Layertec heeft de Formlabs 3D
echter lange tijd een technologie met
printers inmiddels bij klanten in de
een veel hogere instapdrempel dan 3D
meest uiteenlopende sectoren
Links enkele machine-onderdelen 3D geprint op de Formlabs Form 3 L. Daarnaast de Form 3 L. Vanwege het grote bouwvolume leent de SLA-printer zich voor seriematige productie.
geïnstalleerd: van spuitgietbedrijven
was een onvoldoende lossing uit de
Het 3D printen van een model vergt op
tot ziekenhuizen tot industrieel
matrijs. Dennie Rijk: “Het materiaal
de Formlabs Form 3L uren in plaats
ontwerpers. “Door het grote aanbod
bleef kleven. De oplossing bleek
van weken voor een standaard
van verschillende materialen,
simpel: de matrijs vooraf met een
gereedschap. Ook eindtoepassingen
waaronder bio-compatibele en
speciale lossingspray inspuiten.”
zijn mogelijk, onder andere met de
hoogtemperatuur materialen, in
Sindsdien produceert deze klant van
hoogtemperatuur materialen van
meerdere kwaliteiten, is de Form 3L
Layertec meer dan honderd
Formlabs die tot 260 graden Celsius
3D printer breed inzetbaar”, aldus
verpakkingen met één matrijs.
Dennie Rijk. Naast prototypes en
Daarmee besparen ze zoveel aan
eindonderdelen printen klanten van
matrijskosten, dat de investering al na
Layertec ook tooling met de Form 3L
één matrijs is terugverdiend.
DESIGN ONDERSTEUNING
van Formlabs. De sales engineer vindt dit een van de mooiste toepassingen
Vele toepassingen
die de kracht van SLA printen
Design is een wezenlijk aspect van 3D printen. Layertec kan op
illustreert. Het gaat concreet om een
Ook kernen en vormen voor de
dit vlak klanten ondersteunen
fabrikant van verpakkingen voor de
gietindustrie kunnen heel goed met de
door de inbreng van zusterbedrijf
voedingsmiddelenindustrie. Voor de
Formlabs 3D printers worden
Design Solutions, net als Layertec
nulseries van verpakkingen of speciale
geproduceerd. Een voorbeeld hiervan
onderdeel van Visiativ, één van
actieverpakkingen, moest men altijd
is te vinden bij een automobielklant
Europa’s grootste SOLIDWORKS
een aluminium matrijs frezen. “Ze
van Layertec. Hierdoor kunnen ze
resellers. Naast de basistraining
printen nu vacuümmatrijzen op de
kleine series gietstukken aanbieden
biedt Layertec Design for Additive
Form 3L printer en daarmee
met een geringe investering in tooling.
Manufacturing trainingen aan,
produceren ze de verpakkingen. De
Dennie Rijk vindt dat maakbedrijven
zowel voor beginners als voor
geprinte matrijzen gaan lang mee en
het 3D printen van gereedschappen
gevorderden. Met die kennis
de kwaliteit van de verpakkingen is
nog onvoldoende inzetten. Hier liggen
halen klanten uiteindelijk
zelfs beter, doordat de hoeken
ongekende mogelijkheden, zeker om
maximaal rendement uit de 3D
scherper zijn.” Het enige struikelblok
levertijden extreem kort te houden.
printers van Formlabs.
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
43
DUTCHFIETS VERSNELT ONTWIKKELING CIRCULAIRE FIETS DANKZIJ FUSE 1 DutchFiets zet de Formlabs Fuse1 in voor de ontwikkeling van een nieuwe, circulaire fiets. Door onderdelen te 3D printen, beschikken de engineers al binnen een tot twee dagen over functionele prototypes die ze kunnen testen. Normaal zijn dit CNC-frees en -draaidelen die een levertijd hebben van al gauw twee weken. Zo heeft DutchFiets onder andere de lagerpassingen geprint
kunnen doorstaan. Naast unieke of
waarna de uitbreiding met een tweede
met de Formlabs Fuse 1. Hiervan
enkelstuks, kunnen er bij 3D printen
en derde 3D printer om op te schalen
zijn drie iteraties gemaakt, op de
zaken worden toegevoegd, zoals het
onder de 20 mille blijft. Wie meer dan
Fuse 1 geprint en functioneel
meeprinten van een serienummer.
10 tot 15.000 euro per jaar aan SLS
getest.
Dennie Rijk: “Klanten profiteren
werk uitbesteedt, is al goedkoper uit
daarbij van de kennis en ervaring van
met een Fuse 1. “En dan heb je de
Layertec en Formlabs, waarbij we ze
onderdelen binnen een dag in plaats
kunnen helpen met diverse
van anderhalve week.” Dat kunnen
toepassingen.”
onderdelen zijn die nu CNC gefreesd worden of via spuitgieten worden
SLS printen toegankelijker
geproduceerd.
Dit jaar heeft Formlabs de Fuse 1 gepresenteerd, de SLS printer. Daarmee wil men hetzelfde doen als met de Form 3L, zei Stefan Holländer, directeur EMEA bij Formlabs in de
44
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
ONDERHOUDSCONTRACTEN
vorige editie van 3D Print magazine:
Formlabs investeert veel in de
SLS-technologie bereikbaar maken
ondersteuning van de
voor een brede doelgroep. “En de Fuse
eindklanten via de resellers zoals
1 is echt gemakkelijk om te bedienen”,
Layertec. Omdat het veelal
zegt Rijk. Qua nauwkeurigheid,
industriële klanten zijn, biedt
maatvastheid, betrouwbaarheid en
Formlabs een standaard
gebruiksgemak worden de
onderhoudscontract met remote
verwachtingen overtroffen. Dat is
ondersteuning aan. Dan kijken
mede te danken aan het feit dat
engineers van Layertec mee en
Formlabs hardware, software en
weten zo vaak de storingen te
materialen optimaal op elkaar heeft
verhelpen. Voor de Fuse 1 is er de
afgestemd. Zeker voor het midden- en
mogelijkheid voor een premium
kleinbedrijf maakt de Fuse 1 SLS-
onderhoudscontract, er is dan
technologie bereikbaar, omdat de
sprake van een service level
investeringen in een compleet
agreement waarin vastligt dat de
systeem, inclusief uitpak- en
SLS printer bij een storing binnen
zeefstation, onder de €35 mille liggen,
48 uur weer operationeel is.
VLIEGWIEL IN BEWEGING De vele organisaties die gecreëerd zijn met als doel om de economie te ondersteunen - waaronder ook Flam3D - kunnen zelf ook beschouwd worden als een waardeketen: wij werken allemaal aan een eindproduct, met name competitievere bedrijven, door hopelijk een stukje waarde toe te voegen.
Deze informa�e is de kwartaalnieuwsbrief van:
Dat doen we elk op onze eigen manier, in
Het belang voor de eindklant van een
onze eigen werkingsregio en met onze
efficiënte ondersteunende waardeketen
eigen expertise. Flam3D zal bijvoorbeeld
mag niet onderschat worden: wij werken
zelf geen les geven, onderzoek doen naar
met hun geld aan hun normering,
3D printen of de groei van de
netwerking, marketing, lobbydossiers,
aardappelproductie in noord-west
enzovoort. Heel wat van die eindklanten
Guangdong ondersteunen: daar zijn
hebben dat goed begrepen en nemen de
andere spelers in de waardeketen
plaats in die hen toekomt: de driver’s seat.
gewoon beter in.
Maar zeker in drukke tijden is het voor die eindklant niet altijd eenvoudig om tijd vrij
Ondersteunende waardeketen
te maken voor hun waardeketen. Nochtans moeten zij dit proces mee
Flam3D Tech Lane Ghent Science Park Materials Research Cluster Technologiepark 48 9052 Zwijnaarde België info@flam3d.org www.flam3d.be www.flam3d.nl
De laatste tijd beweegt er veel in die
sturen en vormgeven. We roepen de
‘ondersteunende waardeketen’, zeker
eindklanten op om actief deze transities te
voor wat betreft 3D printen/Additive
(bege-)leiden, ook via ondersteunende
Manufacturing. Op zich is dat geen slechte
organisaties zoals Flam3D.
zaak, zeker als het resulteert in een betere ondersteuning van de eindklant - de
Daar kunnen wij dan op bouwen.
bedrijven en hun (toekomstige) werknemers. De 3D Delta Week is wellicht
Yours sincerely (QED), bedoelen we.
een goed voorbeeld van hoe onze waardeketen zich efficiënter en beter kan organiseren.
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
45
AM-ecosysteem presenteert zich De hoogste concentratie 3D printingactoren vind je in het 3D Delta gebied
Door de krachten te bundelen, hebben Brainport Development en Flam3D de wereld laten kennismaken met het Vlaams-Nederlandse 3D-printnetwerk dat wereldwijd vrij uniek is. Onze regio (3D Delta gebied) verzamelt de hoogste concentratie van 3D-printingactoren op een relatief klein geografisch gebied. Het hechte netwerk van leveranciers, technologieontwikkelaars, onderzoeksinstellingen, printbedrijven en productiebedrijven in de 3Dprinttechnologie maakt het makkelijk om in contact te komen met elk type partner en tilt Additive Manufacturing in de regio naar een hoger niveau.
3D DELTA WEEK VERPLAATST NAAR 2022 Brainport Development, Flam3D, Jakajima en Mikrocentrum hebben in samenspraak met de samenwerkingspartners en exposanten besloten de eerste editie van de 3D Delta Week te verplaatsen naar 2022. De reden is de recente ontwikkelingen rond het Covid19 virus.
’Gezien de oplopende besmettingen en de toenemende druk op de zorg vinden wij het niet verantwoord om een multi-event te organiseren.’’ legt Kris Binon, directeur van Flam3D uit. Indrukwekkende interesse Met een groot aantal geplande evenementen beloofde de eerste editie van het evenement een succes te worden. ‘’Vanuit de markt is er
46
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
grootse interesse voor het organiseren van een gehele week waar vakspecialisten en geïnteresseerden uit de 3Dmanufacturing wereld samenkomen. De insteek om in een
DE SNELHEID VAN DIGITAL SPREEKT IN HET VOORDEEL
week een wereldwijd onderscheidend netwerkeffect op gang te brengen die ontwikkelingen doet versnellen leeft dan ook enorm. Meer dan 17 evenementen zouden op verschillende locaties in Nederland en Vlaanderen plaatsvinden tijdens de 3D Delta Week. Het animo voor de eerste editie is groot en de 3D Delta Week heeft de potentie om uit te groeien tot een toekomstbestendig multi-event,’’ zegt Ruben Fokkema, Business Developer van Brainport Development.
Deze pagina’s zijn een goed voorbeeld hoe de snelheid van digitale media in tijden van snel veranderende omstandigheden in het voordeel spreekt. Precies toen de eerste signalen duidelijk werden dat de maatregelen verstrengd zouden worden, ging de papieren editie van 3D Print magazine naar de drukker. Daarin vind je dan ook nog de aankondiging van een groot deel van het programma.
Versterken Het 3D Delta Week platform wil verschillende belangrijke 3D-activiteiten uit de Benelux verenigen en versterken en zal andere internationale en lokale organisatoren
Komend jaar komt er de herkansing. In 2020 was RapidPro het laatste evenement dat in de Benelux nog kon doorgaan. Laat de 3D Delta Week nu het laatste evenement zijn dat afgelast wordt.
aanbieden om hun evenement, workshop of conferentie in die week te organiseren om zo samen een sprong
Info: www.3ddeltaweek.com
voorwaarts te maken in kennis, ervaring en netwerk voor alle deelnemers. 3D Delta Week 2022 De organisatoren gaan vanwege het grote animo en enthousiasme van de samenwerkingspartners en exposanten door met de voorbereiding voor de 2022 editie. Meer informatie volgt via www.3ddeltaweek.com.
Online: 3D Printing Electronics Conference Jakajima laat de 3D Printing Electronics Conference op 7 december 2021 doorgaan. Deze zou namelijk al online plaatsvinden. De inhoud van de conferentie begeeft zich op het snijvlak van wetenschap, technologie en de business: zowel nieuwe ontwikkelingen aan de technologiekant als verdienkansen en toepassingen komen aan bod. Geïnteresseerden kunnen zich voor deze online conferentie aanmelden via deze link.
Scan en ga direct naar alle details over het programma 3DDW 2022
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
47
PRECISIEPRINTEN VOOR DE
MATRIJZENBOUW
Het Amerikaanse Mantle wil de matrijzenproductie versnellen en goedkoper maken. Met de TrueShape technologie wordt de ontwikkeling van nauwkeurige spuitgietmatrijzen verkort tot 8 dagen. De eerste bètaklant heeft al meer dan 800.000 producten gemaakt met de additief vervaardigde matrijsinserts.
48
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
De Amerikaanse contractmanufacturer
rest van de wereld kennismaken met
Tessy Plastics heeft al meer dan
de TrueShape metaalprinttechnologie
800.000 spuitgietproducten
van Mantle. Eerst de Amerikaanse
geproduceerd met matrijsinserts,
markt, daarna de Europese. De
geprint met de AM-technologie van
oprichters mikken op
Mantle. Een andere bètaklant, een
gereedschapmakers,
witgoedfabrikant, zit al ver boven de
spuitgietbedrijven én OEM’ers in
200.000 onderdelen voor een
meerdere sectoren. TrueShape
vaatwasser. Vanaf 2022 gaat ook de
technologie is ontwikkeld met zowel
Mantle wil met AM matrijzenproductie versnellen en goedkoper maken
gebruiksgemak als prijs als
onderdeel van 100 millimeter is tussen
uitgangspunt.
minus 0 en plus 100 micron in alle richtingen. Voor andere AMtechnieken is het erg uitdagend om dergelijke waarden te halen. Ons lukt
Onder de radar
het wel.” Ook de details die Mantle kan printen, zijn veel fijner dan gangbaar
Steve Connor en Ted Sorom, de beide
in additive manufacturing. Dit heeft te
oprichters van Mantle, zijn erin
maken met de geïntegreerde
geslaagd een jaar of vijf onder de
freesbewerking in de TrueShape
radar te blijven. Naast bètaklanten als
metaalprinter. De clou zit echter met
L’Oreal, Tessy Plastics en enkele
name in de pasta waarmee Mantle
andere, had amper iemand van de
print.
TrueShape metaalprinttechnologie gehoord totdat Mantle begin dit jaar
TrueShape AM-technologie
naar buiten trad. “We zijn bewust heel stil geweest om onze technologie te
Mantle print met een waterige pasta,
ontwikkelen, samen met een klein
waarin het metaalpoeder
groepje klanten die getest hebben en
(gereedschapstapstalen als P20 en
ons feedback hebben gegeven”, zegt
H13) is opgelost. Steve Conner, een
Paul DiLaura, sinds begin dit jaar Chief
van de beide oprichters, heeft aan
Commercial Officer. Afgelopen
Stanford University aan de
september heeft Mantle de AM-
ontwikkeling hiervan gewerkt,
technologie gepresenteerd tijdens
overigens voor een heel andere
Amerimold, de Amerikaanse beurs
toepassing, namelijk in de
voor de matrijzenindustrie. Want dat is
solarindustrie. Na het printen wordt
de sector waar de onderneming zich in
de pasta gedroogd, waarbij de
eerste instantie op richt.
vloeibare binder verdampt. Wat overblijft, is de metalen component,
Nauwkeurig en lage Ra waarde
maar in zachte vorm. Paul DiLaura legt uit: “Wij bewerken geen gehard staal,
De TrueShape metaalprinttechnologie
zoals in hybride machines met DMLS
van Mantle onderscheidt zich van
techniek; wij bewerken zacht
andere technieken door de
materiaal.” Gemiddeld na elke 10
maatnauwkeurigheid en de hoge
lagen wordt de buitencontour en
oppervlaktekwaliteit. De
features nagefreesd. Op die manier
maatnauwkeurigheid is na het
bouwt Mantle in de 3D printer het
sinteren 10 tot 100 µm; de
onderdeel op. Als laatste stap wordt
oppervlakteruwheid zit op Ra 1 tot 3
de matrijsinsert gesintered, waardoor
µm. Twee waarden die veel beter zijn
de materiaaldichtheid en hardheid
dan de gangbare waarden van 3D
ontstaat. De lage Ra waarde heeft de
metaalprinten. Paul DiLaura:
insert al na het sinteren. Paul DiLaura:
“Oppervlakteruwheiden zijn
“Omdat de pasta zacht is, kunnen we
vergelijkbaar met EDM (zinkvonken).
de onderdelen makkelijker
En maatnauwkeurigheid op een
nabewerken dan wanneer je in gehard
Een voorbeeld van een matrijsinsert geproduceerd met de TrueShape technologie van Mantle.
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
49
materiaal moet frezen en daarop
een DMLS-machine stelt. Je hebt
verder printen.” Misschien wel het
bijvoorbeeld geen afgescheiden
Een medisch gereedschap gemaakt
belangrijke voordeel van de TrueShape
ruimte voor onze machine nodig,
op een spuitgietmachine voorzien van
technologie is dat er geen extra
aparte opslag voor poeders, of
een matrijs met 3D geprinte inserts.
warmte in het materiaal wordt
beschermende kleding. Onze machine
gebracht. Vervormingen blijven
is zo ontworpen dat deze direct in de
hierdoor achterwege, vandaar de hoge
werkplaats van een jobshop past.”
maatvastheid in alle richtingen. “Omdat we geen gehard staal frezen,
Kritische toolingmarkt
hebben wij minder last van spanningen en kunnen we de
Mantle focust zich op de markt voor
toleranties beter garanderen.”
matrijzen. Deze wordt geschat op $45 miljard dollar. Nog afgezien van de
Ontwikkeld voor jobshops
economische omvang, vindt Paul DiLaura de gereedschappenmarkt
Misschien wel het belangrijke voordeel van de TrueShape technologie is dat er geen extra warmte in het materiaal wordt gebracht. Vervormingen blijven hierdoor achterwege. 50
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
Het tweede, niet onbelangrijke punt, is
aantrekkelijk omdat
dat de kosten voor de TrueShape 3D
productiegereedschappen een cruciale
printer aanzienlijk lager liggen dan bij
rol vervullen in vrijwel elke
een gangbaar laser poederbed
productontwikkeling. De productie van
metaalprinter of een hybride machine
tooling is echter een bottleneck,
op basis van deze technologie. In
vanwege de doorgaans lange
plaats van 1,5 miljoen dollar, gaat de
doorlooptijden en hoge kosten.
Mantle 3D printer een fractie daarvan
“Gereedschappen zijn hoogstandjes
kosten. Exacte verkoopprijzen zijn nog
van engineering en fabricage, maar
niet bekend gemaakt. De COO geeft
het duurt erg lang om ze te maken en
echter als indicatie aan een bedrag
ze kosten veel geld. En als gevolg
tussen de 3 en 400k dollar voor een
daarvan vertraagt het de
compleet systeem, inclusief
productontwikkeling en
sinteroven. “We willen dat ons systeem
productlanceringsschema's voor alle
wordt opgepakt door de jobshops. Het
eindproducten. Wij geloven dat wij een
hele systeem is zo gebouwd dat het in
unieke technologie hebben die
de werkomgeving van een
bedrijven in staat stelt om de tijd die
machinefabriek past; we stellen niet
nodig is om deze gereedschappen te
de hoge eisen aan de omgeving die
maken te verkorten, de kosten ervan
te verlagen, en gereedschappen te
productie sneller terugverdienen. De
maken die beter presteren dan
ervaringen van de bètaklanten, die
traditionele gereedschappen.” Een van
samen al meer dan 1 miljoen producten
de eerste klanten is Tessy Plastics. De
hebben gemaakt met de 3D geprinte
Amerikaanse contractmanufacturer heeft
matrijzen, bewijzen de kwaliteit van de
met een spuitgietmatrijs met enkele 3D
geharde inserts.
geprinte matrijs inserts al meer dan 400.000 cycli op de spuitgietmachine
Internationale uitrol
gedraaid. Een fabrikant van medische apparaten heeft met de technologie de
In een recente financieringsronde heeft
levertijd van prototype matrijzen verkort
Mantle $25 miljoen opgehaald. Hiermee
van 12 weken tot 4 weken. Deze klant
komt de totale investering op $41,5
heeft ook een matrijs voor hogedruk
miljoen. Dit geld wordt onder andere
spuitgieten geproduceerd in 8 dagen tijd
gebruikt voor materiaalontwikkeling en
tegen de helft van de gebruikelijke
de doorontwikkeling van de machine en
kosten. Een andere bètaklant is L’Oreal,
de software. Want het is deze
dat aangeeft dat de matrijsinserts qua
combinatie, aldus Paul DiLaura, die voor
maattoleranties en oppervlakteafwerking
het resultaat van de TrueShape AM-
voldoen aan de eisen die het concern
technologie zorgt. Hoewel de roadmap
stelt aan precisiematrijzen.
het 3D printen van eindonderdelen op lange termijn niet uitsluit, blijft de focus
Waarom nu wel doorbraak?
vooralsnog op de gereedschappenmarkt. Paul DiLaura: “Wij zorgen er met onze
3D printen van matrijsinserts bestaat
technologie voor dat de
echter al langer. Tot nog toe heeft de
productieprocessen voor de
sector additive manufacturing niet
eindonderdelen sneller worden, minder
opgepakt. Waarom zou dat nu wel
duur én dat de nieuwe producten sneller
gebeuren? Paul DiLaura noemt de
op de markt komen door de kortere
punten waarop Mantle zich
doorlooptijd in de
onderscheidt: nauwkeurigheid, lage Ra
gereedschappenproductie.” En met een
waarde (dus hoge oppervlaktekwaliteit)
markt die op $45 miljard wordt geschat,
en kosten in combinatie met een korte
liggen er voldoende groeikansen. Begin
doorlooptijd. Dat kan de huidige
2022 verwacht Mantle de eerste
metaalprinttechnologie nog niet bieden.
commerciële systemen te kunnen
Om succesvolle applicaties te
leveren in de VS. Europa zal in 2023 als
ontwikkelen, moet je op al deze aspecten
eerste exportmarkt worden opgepakt.
leveren. “Klanten zijn niet bereid op een
Daarna volgt de rest van de wereld.
punt concessies te doen.” De TrueShape AM-technologie levert wel op al deze punten, waardoor de kosten en de productietijd van de inserts het voor matrijzenbouwers aantrekkelijk maakt om de technologie te omarmen. “De kosten om de inserts te printen met de TrueShape technologie is doorgaans lager dan die van traditionele productietechnieken maak. En we printen ze relatief snel.” Dat zorgt ervoor dat de productiebedrijven eerder bereid zijn te investeren in AM-technologie, omdat ze deze extra investeringen in hun
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
51
OPVALLEN OP
3D GEPRINTE HIGH HEELS Als nieuwkomer in de Nederlandse kunststoffenindustrie wilde Elzinga & Van der Krieke opvallen op de Kunststoffenbeurs 2021. De aanpak van het jonge Friese bedrijf: hostesses op 3D geprinte high heels in een deels 3D geprinte outfit.
D
ie aanpak heeft gewerkt, constateert Wietse Elzinga, een van de twee oprichters. 3D printen blijft echter een aanvullende technologie voor het spuitgietbedrijf.
meededen aan de beurs. Dan kun je onopvallend in een stand gaan staan of uitpakken. Wij zijn een engineeringclub, die matrijzen bouwt, producten spuitgiet en ook 3D print. We wilden laten zien waar we goed in zijn”, zegt Wietse Elzinga. De oudPhilips medewerkers heeft samen met
Wie de Kunststoffenbeurs bezocht,
collega Arjen van der Krieke de
kon er niet om heen kijken, de
onderneming vier jaar geleden
hostesses van het Friese
opgericht. Omdat ze vonden dat
spuitgietbedrijf Elzinga & Van der
kunststofverwerking in Nederland
Krieke. De outfit die ze droegen was
anders kan. “Doordat wij het totale
opvallend; de hoge hakken onder de
pakket aanbieden, van engineering en
3D geprinte schoenen zorgden ervoor
matrijzen maken tot en met moulding,
dat je ze al van op een afstand zag
kunnen we beter inspelen op wat de
staan. “Het was de eerste keer dat we
klant wil.”
52
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
“3D printen is een aanvullende technologie; geen vervanging voor spuitgieten. Belangrijk is dat je als engineer de juiste methodiek kiest voor een toepassing.
Topologie optimalisatie
Daar hebben we de support in de holle hak op aangepast. Door te
De engineers van het Friese bedrijf
optimaliseren voor de vezelafstand en
hebben relatief veel tijd in de
de hoogte hebben we de schoen sterk
presentatie op de beurs geïnvesteerd.
gemaakt en toch licht van gewicht.” De
De schoenen met hoge hakken zijn 3D
ondersnijdingen in het ontwerp waren
geprint op een HP Multijet Fusion 3D
een derde reden om de schoenen te
printer, iets dat ze overigens
3D printen. Als materiaal is PA12
uitbesteed hebben. Voor de 4 paar
gekozen, vandaar de keuze voor de
schoenen die nodig waren, is 3D
Multijet Fusion 3D printer. De
printen de meest geschikte
schoenen zijn na het printen
technologie, zegt Wietse Elzinga. “3D
afgewerkt door een schoenmaker die
printen is een aanvullende
er een rubberen zool op heeft
technologie; geen vervanging voor
aangebracht en een inlegzool heeft
spuitgieten. Belangrijk is dat je als
geplaatst. “Qua comfort zijn ze
engineer de juiste methodiek kiest
vergelijkbaar met een schoen met
voor een toepassing.” Niet alleen het
hoge hakken uit de winkel.” De
beperkte aantal schoenen gaf de
hostesses droegen over hun outfit een
doorslag; ook de mogelijkheid om
3D geprint kledingstuk waarin het logo
gewicht te besparen was een
van Elzinga & Van der Krieken
argument vóór 3D printen. “We
verwerkt was. Dit onderdeel was
hebben de schoenen geoptimaliseerd
minder kritisch qua belasting, maar
voor gewicht. Elk schoen woog
had wel de uitdaging van de vele
ongeveer 150 gram. Doe je dat niet
gekromde oppervlakken.
dan krijg je een klomp van een kilo.” Geen vervanging Krachtenberekening Hoewel frezen en spuitgieten de Het ontwerp is gemaakt in Autodesk
kerntechnieken zijn voor Elzinga & Van
Fusion 360, naast SolidWorks het CAD-
der Krieken, laat het regelmatig
pakket dat de Friese onderneming
onderdelen 3D printen in PA12. “Voor
gebruikt. De engineers gebruiken
een eerste verkenning van de
Fusion 360 vooral als ze meer
functionaliteit, voor een nulserie, of als
ontwerpvrijheid krijgen. En als er
het om geringe aantallen gaat, is 3D
krachtenberekeningen nodig zijn, zoals
printen een mooie techniek. Ook als je
bij de schoenen. Wietse Elzinga: “We
dingen wilt doen die met een andere
hebben een simulatie gemaakt hoe de
techniek kunnen”, legt de mede-
krachten in de verschillende richtingen
oprichter. Bijvoorbeeld
lopen als je op de schoenen loopt.
ondersnijdingen; of als je in een product wilt variëren met de materiaaleigenschappen voor dempende eigenschappen. Wietse Elzinga ziet spuitgieten en 3D printen
. Door te optimaliseren voor de vezelafstand en de hoogte zijn de schoen sterk gemaakt en toch licht van gewicht
naast elkaar bestaan. “De ene techniek versterkt de andere. 3D printen bestaat al lang en toch staan er bij Philips nog 600 mouldingmachines.
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
53
Als materiaal is PA12 gekozen, vandaar de keuze voor de Multijet Fusion 3D printer. De schoenen zijn na het printen afgewerkt door een schoenmaker die er een rubberen zool op heeft aangebracht en een inlegzool heeft geplaatst
Zolang je in 12 seconden een product kunt spuitgieten, moet je je achter de oren krabben waarom je wilt 3D
Eigen matrijzenproductie
printen.” Slotvraag: heeft de presentatie op de Kunststoffenbeurs resultaat opgeleverd? Wietse Elzinga: “Absoluut. We hebben
Elzinga & Van der Krieke freest zelf alle matrijzen.
veel respons gekregen, overwegend positief. Voor de beurs
Wietse Elzinga ziet daarin een van de succesfactoren
waren we een onbekende jonge club die pas vier jaar
waarom het spuitgietbedrijf, dat in 2022 zo’n 45 miljoen
bestaat. Na de beurs kende iedereen onze naam. De
producten verwacht te produceren, vanuit Friesland
respons heeft echt een vlucht genomen.”
kan concurreren met landen als China. Door aan de voorkant meer te investeren in hoogwaardige
Elzinga & Van der Krieke
matrijstechnologie, wint men tijd en geld in de spuitgietproces. “Traditionele moulders bestellen de spuitgietmatrijzen in China. Ze hebben dan nog veel handwerk aan de matrijs waardoor je al duurder bent. Doordat wij onze tooling zelf bouwen, draaien onze mouldingmachines onbemand. Daardoor kunnen we met de totaal prijs concurreren met China. Mensen realiseren zich niet dat een goedkope matrijs niet past in een eerste wereld omgeving.”
54
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
CIRCULAIR STRAATMEUBILAIR 3D PRINTEN
100% uit recyclaat bestaat. Het materiaal is niet alleen weersbestendig, aan het eind van de levensduur van de bank kan de thermoplast weer gerecycled worden
ANDERSOM: VAN 3D PRINTEN NAAR SPUITGIETEN
Op de Rethink expositie tijdens de
voor een nieuw product. Het voordeel van
Kunststoffenbeurs was onder andere dit
3D printen is tevens dat beschadigde units
straatmeubilair te zien, 3D geprint door
eenvoudig vervangen kunnen worden.
Poly Products. Bijzonder aan dit project is dat Poly Products PETG met glasvezelversterking heeft gebruikt dat
Je moet alleen 3D printen als je meerwaarde kunt toevoegen, wordt altijd gezegd. Hogeschool Windesheim maakte dit op de Kunststoffenbeurs heel duidelijk aan de hand van een telescoop die ontwikkeld wordt door het internationale consortium KM3NeT, waar Nikhef een rol in speelt. Voor de telescoop zijn 8000 identieke modules nodig. In elk hiervan worden sensoren geplaatst. De behuizingen werden in eerste instantie in twee delen geproduceerd met SLS printen. Het lectoraat Kunststoftechnologie van Windesheim heeft het ontwerp geredesigned waardoor de behuizingen gemaakt kunnen worden met spuitgieten. Dat levert uiteindelijk een kostenbesparing op van 70 procent.
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
55
RIP STL:
ADDITIVE MANUFACTURING IS KLAAR VOOR WHAT'S NEXT
De beperkingen van het STLformat zetten een rem op de ontwikkeling van nieuwe, krachtige toepassingen, betoogt Jonathan Girroir van Tech Soft 3D in dit artikel. Is STL dood? In de afgelopen jaren heeft additive manufacturing zich op verschillende fronten tegelijk ontwikkeld, waardoor deze veelbelovende technologie steeds verder in de mainstream is gekomen. Het eerste front is hardware - de 3D printers zelf. In het afgelopen decennium hebben we echte vooruitgang gezien in termen van de eigenlijke machines en de efficiëntie en nauwkeurigheid die het kan leveren bij het maken van onderdelen en componenten.
56
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
Het is belangrijk niet kunstmatig te worden afgeremd door de beperkingen van STL - maar om in de gaten te houden waar 3D printen in de toekomst naartoe kan gaan
Het tweede front draait om
produceren; je importeert het in een
materialen. Voorbij zijn de dagen van
toepassing en doet misschien nog een
"je kunt printen met elk materiaal dat
bewerking of analyse om het voor te
je wilt, zolang het maar plastic is". De
bereiden op de buildjob en daarna
toevoeging van nieuwe materialen
stuur je het bestand door naar de 3D
breidt de mogelijkheden voor het type
printer in een format dat de machine
onderdelen dat kan worden gemaakt
kan interpreteren. Historisch gezien is
met behulp van 3D printen aanzienlijk
het STL-bestand veel gebruikt in deze
uit.
workflow - ondanks de aanzienlijke tekortkomingen.
Het derde front is software, en ook hier is aanzienlijke vooruitgang
Slechts driehoeken
geboekt. Softwareleveranciers komen voortdurend met meer capabele en
Allereerst is STL een veelhoekig
krachtige additieve
bestandsformaat, dus het is slechts
productietoepassingen, maar er is
een groep driehoeken. Dat betekent
ruimte voor verbetering - met name
dat het afgeronde oppervlakken niet
rond welke bestandstypen worden
met 100% nauwkeurigheid kan
ondersteund. Dat komt omdat het
beschrijven. Bij het maken van een
STL-bestandsformaat, hoewel het een
STL-bestand van een CAD-bestand
betrouwbaar werkpaard is geweest,
worden alle gaten en cilinders en
een aantal behoorlijk ernstige
kegels van het CAD-bestand een
beperkingen heeft en het een stap
mozaiek. Het nauwkeurigheidsniveau
terug moet doen als 3D printen zijn
gaat verloren tijdens deze
opmars wil voortzetten.
vlakvullingsstap. Dat verlies van nauwkeurigheid kan een probleem zijn
Niet bepaald ideaal
wanneer je het onderdeel gaat vervaardigen. Produceer je
Elke additieve productieworkflow komt
bijvoorbeeld twee componenten die
neer op dezelfde algemene reeks
binnen een bepaalde tolerantie in
stappen: je begint met het CAD-
elkaar moeten passen, dan is het
bestand van het product dat je wilt
mozaiek misschien niet nauwkeurig genoeg. Bovendien is het STLbestandsformaat tientallen jaren geleden ontworpen, dus het leent zich niet echt voor een modernere benadering van de assemblagestructuur. Het legt geen kleur, textuur of materiaalstructuur vast en het kan geen aanvullende
Mesh-gegevens worden geladen in Machine Work's Polygonica SDK, die ze analyseert voor 3D printen. Fouten worden weergegeven en hersteld met Polygonica. Hiermee kan de mesh worden vereenvoudigd en uitgehold.
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
57
informatie bevatten over de
productietoepassingen en helpt de
ontwerpintentie, zoals informatie over
weg vooruit te wijzen voor de
productproductie of afmetingen en
industrie.
toleranties. Al die gegevens worden natuurlijk vastgelegd in het originele
Eén voet in beide werelden
CAD-bestand en gaan verloren bij het opslaan in STL.
Betekent het bovenstaande: rust in vrede STL, leve CAD? Nou, niet
Dus, als STL niet ideaal is - en als
bepaald. Het simpele feit is dat er nog
nieuwere bestandsindelingen zoals
steeds een heleboel STL-gegevens zijn;
3MF een verbetering zijn, maar nog
veel van de bibliotheken waarmee
steeds het detailniveau missen dat ze
klanten nog steeds werken en veel van
kunnen bieden - wat is dan een betere
de bestanden die ze ontvangen, zijn
manier om vooruit te komen?
STL-bestanden. Bovendien is er een enorme hoeveelheid mesh-gegevens
Rechtstreeks naar de bron
afkomstig uit de productiewereld. Deze gegevens kunnen afkomstig zijn
Idealiter zouden 3D printtoepassingen
van reverse engineering-inspanningen,
in staat moeten zijn om het originele
waarbij meestal een onderdeel wordt
CAD-bestand aan te boren. Het CAD-
gescand, of het kan afkomstig zijn van
bestand biedt eenvoudigweg rijkere
scannen van enorme architecturale
gegevens dan een STL of een 3MF.
modellen - en klanten moeten met al
Door toegang te hebben tot de
deze mesh-gegevens kunnen werken.
assemblagestructuur, BREP (boundary
Om hun basis te dekken en een zo
representation), productproductie-
breed mogelijk scala aan klanten te
informatie en dimensionering en
bedienen, zullen ontwikkelaars van
toleranties - samen met de andere
additieve productie een voet in beide
gegevens in die CAD-bestanden -
werelden willen houden en een solid
kunnen gebruikers intelligente
modelleringsomgeving willen bieden
beslissingen nemen over hoe ze een
die native met het CAD-bestand kan
object gaan 3D printen.
werken, naast mesh-tools.Een klant moet bijvoorbeeld snel overlappende
Nieuwe toepassingen als…
driehoeken verwijderen of andere snelle oplossingen op de mesh
Stel je een offertesysteem voor,
uitvoeren. Misschien zijn de
waarbij mensen bestanden uploaden
oppervlakken te dun en moeten ze
naar een online systeem en de
worden ingedikt. Als alternatief
fabrikant geautomatiseerd een offerte
kunnen ze de vaste stof uithollen om
voor de klant maakt. Het
materiaalkosten te besparen, of
gedetailleerde niveau van gegevens
compenseren om rekening te houden
rond zaken als productproductie-
met krimp tijdens het afkoelen. Mesh
informatie zal dan belangrijk zijn
tools zorgen ervoor dat dat geen
omdat de fabrikant moet weten welke
probleem is.
van zijn machines in staat zijn om die Over de auteur
toleranties te bereiken. Dat zal van
Evenzo kan de klant die rechtstreeks
invloed zijn op de kosten. Simpel
met het CAD-bestand wil werken en
Jonathan Girroir is Senior Manager
gezegd, STL kan niet dezelfde
een paar aanpassingen wil maken om
of Developer Relations bij Tech Soft
resultaten leveren. De mogelijkheid
het voor te bereiden op additive
3D.
om naar het originele CAD-bestand te
manufacturing, dit doen als er solid
gaan, opent de deur naar de
modelleringstools in de toepassing zijn
ontwikkeling van een krachtigere
ingebouwd die bewerkingen op de
groep van additieve
CAD-gegevens kunnen uitvoeren.
58
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
Convergente modellering Natuurlijk zijn deze twee werelden niet helemaal van elkaar gescheiden: soms worden mesh-gegevens en solids samengebracht. Dit creëert een behoefte aan tools die zowel solids modellering als polygonale modellering uitvoeren en ze vervolgens samenbrengen in iets dat een convergente modellerings- of hybride modelleringsomgeving wordt genoemd. Deze samensmelting van de twee benaderingen is een spannend gebied waar op dit moment nogal wat innovatie plaatsvindt.
Zolang softwareontwikkelaars over de juiste bouwstenen beschikken rond het importeren van gegevens in verschillende bestandsindelingen, het visualiseren ervan en vervolgens eindgebruikers in staat stellen om eenvoudig met solids of veelhoekige gegevens te werken om deze voor te bereiden op additive manufacturing zullen ze in staat zijn om krachtige AMproductietoepassingen te creëren die
FFP2 maskers produceren zonder machinestilstand
voldoen aan de behoeften van de markt. Het is belangrijk niet kunstmatig te worden afgeremd door
Eerder dit jaar heeft de joint venture van VDL en DSM die
de beperkingen van STL - maar om in
medische mondmaskers produceert, Dutch PPE Solutions,
de gaten te houden waar 3D printen in
dankbaar gebruik gemaakt van 3D printen om de nieuwe
de toekomst naartoe kan gaan, wat mogelijk is en hoe het kan blijven
productielijn draaiende te houden. Op de machine waar de
evolueren in spannende nieuwe
mondmaskers uit een groter vel worden gestanst, zorgde een
richtingen.
met restafafval verstopte afzuigmond regelmatig voor productiestilstand. Een nieuw ontwerp bleek soelaas te bieden. 3D printen bleek de productietechniek te zijn waarmee de nieuwe mondstukken binnen enkele dagen beschikbaar waren. “Dankzij de snelheid van 3D printen kon VDL de verbetering snel testen op meerdere lijnen”, zegt Sjoerd Goossens van
ALP 3D, die de onderdelen geprint heeft. Dat is
gedaan in ABS. Met een hoogte van 300 mm zat hij aan de limiet van de Ultimaker S5. “Het is het grootste onderdeel dat we tot nog toe geprint hebben.”
3D PRINT MAGAZINE 4-2021
59
Stratasys Origin One & H350 Met deze nieuwe 3D printers worden complexe productieonderdelen nog sneller geprint!
Maak je klaar voor een nieuw tijdperk van 3D printen! Productie op hoog niveau begint met de Origin One van Stratasys. Massaproductie van end-use parts in hoogwaardige materialen, toonaangevende nauwkeurigheid, detaillering,… Dankzij de Origin One en de P3TM programmeerbare fotopolymerisatietechnologie is dit allemaal mogelijk.
De Stratasys H350 gebruikt SAF (Selective Absorption Fusion) Een nieuwe productietechnologie van industriële kwaliteit waarmee er uitstekend gedetailleerde onderdelen met een glad oppervlak geprint kunnen worden.
N i j v e3D r h ePRINT i d s l a aMAGAZINE n 2 3 , B - 8 54-2021 6 0 We v e 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 | w w w. s e i d o - s y s t e m s . c o m 60
