3D metaalprinten net zo makkelijk als filament printen

One Click Metal verlaagt drempel 3D metaalprinten

Te duur en te complex. Dat vonden Björn Ullmann en Stefan Weber van laserpoederbed metaalprinttechnologie, toen ze bij Trumpf aan de ontwikkeling van de TruPrint machines werkten. Onder de vlag van het Trumpf start-up programma Internehmertum hebben ze de One Click Metal MPrint ontwikkeld. Dat is niet alleen omwille van de prijs een laagdempelige oplossing.

Toen Trumpf CTO Peter Leibinger het Internehmertum programma onlangs toelichtte voor de media, moest hij erkennen dat de initiatieven waarmee de werknemers komen soms pijn doen. De ideeën die de medewerkers halftijds mogen uitwerken, concurreren wel eens rechtstreeks met de producten uit eigen huis. Maar wie A zegt, moet B zeggen, vindt Leibinger. Bovendien houden medewerkers het bedrijf zo scherp. “Dit helpt ons om onze eigen concepten nog eens goed te bekijken en te valideren.”

Nieuwe doelgroep

Björn Ullmann, een van de beide oprichters van One Click Metal, ziet de start-up geenszins als een concurrent voor het moederbedrijf, dat inmiddels een mede-investeerder zoekt om de start-up sneller te laten groeien. Met de MPrint machine en de bijbehorende software, boort One Click Metal vooral een nieuwe doelgroep aan. “We kennen de pijn van de gebruikers van de TruPrint machines, wat ze moeilijk vinden. Je kunt onze machine niet met de TruPrint vergelijken. Maar voor veel bedrijven is een 80 procent oplossing voldoende. En dat is een grote markt. Als meer mensen deze complexe technologie kunnen gebruiken, komen de ideeën die nu niet ontstaan omdat ze geen toegang tot de technologie hebben”, zegt Björn Ullmann. Hij richt zich dus op een heel andere doelgroep dan Trumpf, met de 3D metaalprinter die in de basisversie voor net geen € 55.000 te koop is. De visie van beide oprichters is dat de 3D metaalprinter net zo toegankelijk wordt als de FDM-printers.

Nieuw concept

Om dit te bereiken, hebben ze een concept ontwikkeld dat zich op meerdere punten onderscheidt van de bestaande laserpoederbed metaalprinters. Allereerst de prijs: net geen € 55.000, waarbij de eerste keer wel nog het uitpakstation komt. Dat heeft voldoende capaciteit voor meerdere machines. Om tot de lage prijs te komen, gebruikt One Click Metal een goedkopere 100 W diodelaser. Deze heeft een geringere straalkwaliteit dan de fiberlasers, maar volgens de oprichters van het bedrijf wel een voldoende kwaliteit. “We halen nooit de opbouwsnelheid van de fiberlasers, maar dat is niet erg omdat de meeste systemen te snel zijn voor onze doelgroep. Die hebben lokaal een stuk nodig en willen dat een paar keer in de week printen.” De tweede kostenbesparing is het vervangen van het galvosysteem door het optiek op een cartesisch assenstelsel te plaatsen. Voor het bereik van 150 bij 150 bij 150 mm snel (200 mm/seconde) en nauwkeurig genoeg. De focusdiameter van het optiek bedraagt 100 µm. Veel kleiner zal de focusdiameter niet worden, omdat het door het cartesisch assenstelsel dichter op het poederbed zit. Dit betekent dat het systeem voor dentale toepassingen een te ruw oppervlak oplevert. Voor veel industriële toepassingen is de kwaliteit echter voldoende. De resolutie in de Z-as is beter dan 5 µm. De laagdikte kan ingesteld worden van 20 tot 200 µm.

Met deze Mserie metaalprinters boort One Click Metal een andere doelgroep aan dan waar moederbedrijf Trumpf zich op richt.

Versus binder jetting

Het tweede grote onderscheid is de manier waarop One Click Metal met het poeder omgaat. Dat zit in een cartridge. “We willen het gemakkelijk maken voor de bediener”, legt Björn Ullmann uit. En veilig. Door cartridges te gebruiken, is de kans op direct huidcontact met het poeder vrijwel nihil. In het uitpakstation zitten een ultrasoon zeef en een rotatieunit. Overtollig poeder wordt gezeefd en kan hergebruikt worden. Poeder uit de overloopcilinder wordt in het zeefstation klaar gemaakt voor de volgende buildjob. De machine biedt plaats voor vier cartridges. One Click Metal verkoopt de cartridges met daarin poeder (momenteel RVS, gereedschapstaal en aluminium). “Het is echter niet ons verdienmodel zoals bij inkjetprinters”, merkt Ullmann op. Hij denkt zelfs dat klanten uiteindelijk niet duurder uit zijn, omdat One Click Metal door de inkoop op grotere schaal een betere prijs kan bedingen dan individuele bedrijven dat kunnen.

Bedieningsgemak

Een lage prijs en eenvoudig poedermanagement zijn twee aspecten om de drempel te verlagen. De derde is eenvoudige buildjob voorbereiding. One Click Metal heeft daarom eigen software. Björn Ullmann: “Andere softwarepakketten beschikken vaak over features die de nieuwkomer niet nodig heeft. De meeste bedrijven in onze doelgroep beschikken niet over krachtige CADwerkstations. Daarom berekenen we de banen in de cloud.” Voor de gebruiker betekent dit dat een eenvoudige PC, zelfs een Surface tablet, voldoende is om de MPrint aan te sturen. “We willen weg van het idee dat je een high end PC nodig hebt om de machine te kunnen gebruiken.” One Click Metal biedt de software overigens aan via een abonnement (€ 100 per maand). Want ook dat is een van de achterliggende ideeën van het start-up programma van Trumpf: experimenteren met nieuwe businessmodellen. Daar sluit ook het laatste aspect waarmee One Click Metal zich onderscheidt op aan. Voor elke verkochte cartridge, plant de start-up een boom. Björn Ullmann: “We willen het aspect duurzaamheid van 3D metaalprinten benadrukken. De technologie gebruikt veel energie. Met deze actie stimuleren we bewust omgaan met poeders. Daarom zorgen we ook dat alle niet gebruikt poeder in een volgende job gebruikt kan worden.”