3D Print magazine september 2019

6e JAARGANG EDITIE 3 • september 2019

print magazine

Informerend en inspirerend over 3D in de industrie

EMO 2019: additive manufacturing en CNC-verspaning, meer dan alleen metaal Europese concurrentie voor Desktop Metal en Markforged Belgische start-up Valcun wil 3D metaalprinten betaalbaar maken SEAM technologie tilt FDM-printen naar een hoger niveau

Met Flam3D nieuwsbrief

Hanover, 16/09 – 21/09/2019

HALL 2 NORTH ENTRANCE

45 HIGH-TECH MACHINES EMO.DMGMORI.COM

AUTOMATION DIGITAL 29 SOLUTIONS >30 INNOVATIONS

CONNECTIVITY COMPLETED

ADDITIVE MANUFACTURING

w

Colofon

Metaal versus kunststoffen Dit najaar vinden in Duitsland twee van ’s werelds grootste beurzen voor de maakindustrie plaats. Allereerst in september de EMO in Hannover; een maand later de kunststoffenbeurs K 2019 in Düsseldorf. Beide beurzen hebben het thema 3D printen annex additive manufacturing op de agenda gezet. Wat opvalt, is dat veel exposanten ervoor kiezen om het thema gewoon op hun reguliere stand te presenteren. Misschien is dat uiteindelijk de juiste plek, maar de kans bestaat dat 3D printen daardoor nu ondersneeuwt in het geweld van de traditionele maaktechnologie.

Wat ik echt jammer vind, is dat de aard van de beurzen al meteen de toon zet qua materiaalkeuze. Op de EMO gaat het vooral om 3D metaalprinten; in Düsseldorf draait alles om polymeren. De doelgroepen zijn goed gescheiden. Het zou juist goed zijn als de machinebouwers en andere metaalbedrijven ook eens naar de kunststoffenindustrie zouden kijken. Daar vinden momenteel méér innovaties plaats dan in de metaalindustrie. Menige toepassing van aluminium maakdelen kun je gerust vervangen door kunststof 3D geprinte onderdelen. En dat worden er alleen maar meer dankzij de nieuwe kunststoffen voor 3D printen die de sector ontwikkelt. In deze editie kun je lezen waarom slijpmachinefabrikant Studer ervoor kiest om een module voor een van de slijpmachines te 3D printen. In kunststof; dat blijkt prima te voldoen.

En zo zijn er meer voorbeelden. Lees in deze editie het artikel over de 3D geprinte grijper die het Objexlab heeft ontwikkeld voor een Philips spin-off. Versnellingen tot 6G leveren geen enkele belemmering op om voor kunststof te kiezen. Het lage gewicht van kunststof biedt zelfs veel voordelen in deze toepassing.

Te vaak wordt vanuit de gedachte we doen het altijd zo voor een metaal gekozen als het om machine-onderdelen gaat. En dan gaat men frezen, draaien of gieten, omdat metaalprinten zo duur is. Probeer niet alleen qua design en maaktechniek out of the box te denken, ook qua materiaalkeuze. Karl Wallecan, tien jaar geleden een van de eerste ondernemers in de Benelux die in de AM-technologie stapte, zegt in deze uitgave te verwachten dat CNC-verspaners vanzelf wel overstag gaan als de prijsdruk zo hoog wordt, dat onderdelen op de klassieke manier niet meer winstgevend te maken zijn. Maar dan ben je eigenlijk te laat. Nu is de tijd om aan de slag te gaan.

print magazine 2019 Het 3D Print magazine verschijnt vier keer per jaar en is een uitgave van Made-in-Europe.nu en 54U Media, uitgever in de metaal. Dit magazine informeert over nieuwe ontwikkelingen in 3D printen, reikt praktische how to informatie aan en toont best practices. Het wil behalve informeren ook bijdragen aan de leercurve die bedrijven door moeten in de transitie naar deze nieuwe technologie, maar spreekt tevens ook de professional aan, die al meer ervaring heeft.

Het magazine wordt verspreid onder maakbedrijven uit zowel de metaal- als kunststofverwerkende industrie en engineeringbureaus en productontwikkelaars. Het 3D Print magazine verschijnt naast de website, de nieuwsbrieven en de online digimagazines van Made-in-Europe.

De oplage is 4.800 gedrukte exemplaren en 2000 abonnees op de digitale editie.

Redactie

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

54U Media

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

Vormgeving en opmaak Rijnier van Kesteren

Franc Coenen Hoofdredacteur 3D Print magazine franc.coenen@3dprintmagazine.eu

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

Coverfoto De metaaltechnologiebeurs EMO richt de schijnwerpers op additive manufacturing. Machinebouwers doen er goed aan verder te kijken dan 3D metaalprinten. Slijpmachinefabrikant Studer 3D print een complete unit voor een van de slijpmachines in kunststof. En daar heeft de machinebouwer goede redenen voor, kun je op bladzijde 16 lezen.

print magazine september 2019

3

Veel aandacht voor 3D metaal en keramiek printen met filament

Concurrentie uit Europa Nu ook Desktop Metal de leveringen van de Studio System+ 3D metaalprinter in Europa heeft gestart, lijkt de strijd om deze gebruiksvriendelijke desktop metaalprinters op gang te komen. Vanuit Europa krijgen de Amerikaanse spelers, naast Desktop Metal ook Markforged, concurrentie, zowel van materiaalproducenten als 3D printerfabrikanten.

De 3D metaalprinttechnologie van zowel Desktop Metal als Markforged komt erop neer dat ze met een thermoplastisch polymeer printen, die voor het overgrote deel gevuld is met filament. Vergelijk het met Metal Injection Molding (MIM), spuitgieten van kleine metalen componenten. Het polymeer wordt na het printen eerst deels uitgewassen (debinding, ontbinden), dan wordt het restant uitgebrand en met een uitgekiend sinterproces worden de metaaldeeltjes aan elkaar gesinterd, zodat dichtheden haalbaar zijn van 98% en meer.

Voor menige toepassing volstaat dit.

Fusion Factory: rechtstreekse concurrent?

Uwe Lohse, CEO van Xerion Berlin Laboratories, noemt als belangrijkste voordelen dat dit proces goedkoop is vergeleken met andere metaalprinttechnieken, de technologie verder

AWL Techniek heeft onlangs als eerste in de Benelux de nieuwe Desktop Metal 3D printer in gebruik genomen, geleverd door Layertec.

4

uitgerijpt is en je een zeer hoge mate van materiaalefficiency bereikt. ”En de bandbreedte qua materialen is groot; we kunnen niet alleen metalen maar ook keramiek printen.” Xerion Berlin komt voort uit een van de grootste sinterovenbouwers in de wereld. Het heeft een modulair 3D printsysteem ontwikkeld: Fusion Factory, waarmee zowel met metaal als keramiek gevuld filament geprint kan worden. De unit voor ontbinden (op basis van aceton) en sinteroven kunnen in het systeem geïntegreerd worden.

Alles wordt aangestuurd door een Siemens besturing. Hoewel het formaat van de printer (een inkoop onderdeel voor Xerion Berlin) 240 bij 240 is, wordt het feitelijke bouwvolume beperkt door de beide vervolgstappen.

De debindingunit laat 150 bij 150 bij 150 kubieke cm toe en is ATEX conform. Door het debinding in vacuüm te doen en tijdens het sinteren waterstof toe te voegen, haalt men met de Fusion Factory materiaaldichtheden van 98 tot 99% en krijgen de producten een goede oppervlaktekwaliteit. De installatie kan ook met stikstof werken als daar de voorkeur naar uitgaat. Xerion Berlin heeft momenteel enkele machines in de markt, vooral bij onderzoeksinstituten. Dat debinding in twee stappen gebeurt, eerst met aceton en dan nog thermisch, heeft volgens Lohse alles te maken met het vrijmaken van inwendige kanalen in een werkstuk. “Wij zouden liever volledig thermisch debinden, maar als ovenbouwer weten we dat dit niet kan.” Fusion Factory is een open systeem. Xerion Berlin levert weliswaar geteste materialen; klanten zijn vrij om andere filamenten te testen. Ook de combinatie van twee materialen is mogelijk. Zo test de machinebouwer het combineren van metaal met keramiek, wat qua printtechniek kan omdat je een tweede nozzle in de printer kunt gebruiken. De moeilijkheid zit in het sinterproces, zegt Lohse. “De beide materialen moeten ongeveer dezelfde sintertemperatuur hebben en dezelfde thermische uitzetting.” Combinaties die al succesvol zijn getest, zijn RVS 17-

print magazine september 2019

Emery levert een binder voor filamentproducenten, geschikt voor zowel keramische als metaalgevulde filamenten. Op de foto een product geprint in 316L.

PH met Zirkonia en wit en zwart zirkoon. De combinatie van wolfraam met molybdeen wordt eerdaags getest.

BASF Ultrafuse

Dat Xerion Berlin voor de bouw van een open systeem kiest, kan op termijn voordelig uitpakken. Meerdere materiaalproducenten vinden de markt voor met metaal en keramiek gevuld filament aantrekkelijk en brengen deze materialen op de markt. Daarmee mikken ze ook op de groep bedrijven die al een sinteroven hebben en het filament op een standaard FDM printer willen gebruiken. BASF was met Ultrafuse 316L twee jaar geleden

print magazine september 2019

de eerste die een eigen metaalfilament presenteerde. Nu is het materiaal vrijgegeven. Onder andere Ultimaker heeft het printprofiel van BASF Ultrafuse toegevoegd aan de Ultimaker Marketplace, die via Cura bereikbaar is. “3D print professionals kunnen nu FFF-technologie gebruiken om functionele metalen delen te produceren tegen significant gereduceerde tijd en kosten, vergeleken met traditionele productietechnieken�, zegt Paul Heiden, senior vice president Product Management bij Ultimaker. Ultrafuse 316L bevat 90% metaal, 10% polymeer als bindmiddel en voldoet aan de DIN 1.4404 norm. In XY-richting heeft het een treksterkte van 516 MPa (elongatie bij breuk 53%),

5

Brengt het BASF Ultrafuse filament het 3D metaalprinten naar de onderkant van de desktop printermarkt?

in Z-richting 521 MPa (elongatie 36%). Het filament is flexibel en tegelijkertijd sterk, zodat het zowel op direct drive extruders gebruikt kan worden als op 3D printers die met een Bowden systeem werken, zoals de Ultimaker S5. BASF gebruikt voor het verwijderen van de polymeerdelen een catalytisch proces. BASF geeft aan dat het materiaal op méér open systemen geprint kan worden. Een andere Nederlandse printerfabrikant die al vroeg het filament heeft getest, is dddrop. Ook dat leverde goede resultaten. BASF biedt het sinteren van de onderdelen als service aan voor bedrijven die geen eigen sinteroven hebben.

Emery: bijzonder bindmiddel

Op Rapid.Tech presenteerde Siceramic meerdere filamenten, zowel keramisch als metaal. Het Duitse bedrijf werkt samen met Emery Oleochemicals, dat al tientallen jaren additieven

voor kunststoffen ontwikkelt. Op basis van de ervaring met binder systemen voor MIM-materialen, heeft Emery een systeem ontwikkeld voor filament. Samuel von Karsa-Wilberforce, new business development manager bij Emery, legt uit dat het wezenlijke verschil zit in het debinding proces. “Wij ontbinden met aceton, gebruiksvriendelijker dan zuren waarmee andere producenten werken. En het systeem kan voor bijna alle sinterbare poeders worden gebruikt.” Alle afvalmateriaal, ook als het al in het debindingbad is geweest, kan gerecycled worden. Bij keramiek en metaal is de verhouding materiaal en bindmiddel 80:20. Emery levert het bindersysteem met de noodzakelijke proceskennis aan producenten van filament, die daarna hun eigen materialen in de markt kunnen zetten. Waar je volgens Von Karsa-Wilberforce op moet letten, is dat het filament vrij direct in de extruder wordt gebracht, omdat het gevoeliger is voor breuk van de standaard thermoplastische filamenten.

Naast 316L heeft Siceramic ook al een titanium filament geproduceerd en test het momenteel samen met Emery onder andere Inconel 625. “Toepassingen vind je onder andere in prototyping van 3D geprinte onderdelen. Poederbedprinters zijn dan te duur. Maar ook functionele onderdelen kun je hiermee printen. Of typische MIM-delen als de aantallen te gering zijn.” basf.com xerion.de/fusionfactory emeryoleo.com

Xerion Berlin Laboratories bouwt met de Fusion Factory een directe concurrent van de Amerikaanse desktop metaalprinters.

6

print magazine september 2019

Voxeljet 3D printlijn produceert elke vijf minuten een gietkern Voxeljet heeft samen met ASK Chemicals en Loramendi & Aurrenak onlangs op de gieterijbeurs GIFA de volautomatische 3D printlijn voor zandkernen gepresenteerd. Deze is ontwikkeld om minstens 50.000 kernen per jaar te printen en automatisch af te werken. Het hart is de Voxeljet VX1300X 3D printer.

Industrialization of Core Printing (ICP), zo hebben de drie partners in dit project de technologie gedoopt. Voxeljet levert hiervoor een nieuwe printtechnologie voor de zandkernen, tot tien keer sneller dan de huidige zandprinters. ASK Chemicals heeft een speciale receptuur ontwikkeld voor het bindmiddel. En Loramendi is de machinebouwer uit de gietindustrie die de lijn automatiseert.

Vanaf het voorbereiden van het zand, het 3D printen van de gietkernen tot en met het uitharden en overtollig zand verwijderen, gebeuren volledig geautomatiseerd.

Voxeljet heeft nieuwe printtechnologie ontwikkeld om het proces te versnellen.

Dubbele printunits voor hoge snelheid

De Voxeljet VX1300X is het hart van de 3D printlijn. Op de printkop van de nieuwe machine zitten twee printunits. In een volledige beweging van de unit worden dus twee lagen geprint. “Hierdoor print de machine tot tien keer sneller dan de huidige zandkern printers”, zegt Francesco Roure, ICP teamleider bij Loramendi. “Dit is echt bedoeld voor serieproductie.” De box waarin geprint wordt, hoeft niet volledig gevuld te worden. De totale hoogte hangt af van de afmetingen van de zandkern.

AGV’s nemen transportfunctie over

Het transport van de printbox naar het droogstation, het uitpakstation en het curing station, gebeurt met AGV’s en wordt automatisch aangestuurd vanuit de besturing die Loramendi voor deze lijn ontwikkelde. Hierin zitten alle recepten voor de verschillende tussenstappen. Elk station zoekt voor het product dat nu wordt uitgepakt of uitgehard, zijn eigen recept. In de laatste stap zorgt een robot met vision voor het juist oppakken van de kern waarna deze in een trommel wordt gelegd om de laatste zandkorrels te verwijderen.

De ICP-lijn biedt een volautomatische 3D printlijn voor minstens 50.000 gietkernen per jaar.

Serieproductie vanaf 50.000 zandkernen per jaar

“Voor deze lijn zoeken we toepassingen waarbij minstens 50.000 zandkernen per jaar geproduceerd worden”, zo schetst Francesco Roure de markt voor de nieuwe lijn. Loramendi gaat deze vermarkten. Qua snelheid wint de lijn het niet van de kernschietmachines. “Maar je spaart wel het gereedschap uit, dat niet meer nodig is. En je hebt de geometrievrijheid van het 3D printen.” De projectleider ziet de lijn dan ook als een aanvulling op de kernschietmachines bij klanten. voxeljet.com Het transport tussen de units gebeurt automatisch met AGV’s.

print magazine september 2019

7

Valcun wil begin 2021 betaalbaar 3D metaalprinten

Jonas Galle samen met Jan De Pauw, de beide oprichters van Valcun bij het eerste prototype van de betaalbare 3D metaalprinter.

De Belgische start-up Valcun heeft twee belangrijke hordes in de ontwikkeling van een 3D metaalprinter genomen. Allereerst is een proof of concept geleverd, dat aan de KU Leuven wordt onderzocht. Ten tweede heeft het een VLAIO-subsidie binnengehaald, zodat er geld is om de ontwikkeling te versnellen.

Tegen begin 2021 wil men op de machine al printservice gaan aanbieden.

8

print magazine september 2019

Belgische start-up ontwikkelt metaalprinter voor onder de € 100k die werkt met goedkope grondstoffen

Jonas Galle heeft deze zomer zijn garage annex werkplaats waarin hij sinds een jaar full time aan de Valcun 3D metaalprinter werkte, achter zich gelaten. De start-up uit Oostakker heeft de intrek genomen in een industrieel pand, ruim 100 m² groot, met de mogelijkheid om uit te breiden en een laboruimte in te richten. “Binnen een jaar willen we met zeven mensen zijn. Dat is een realistische groei”, zegt Jonas Galle, oprichter en CEO van Valcun. Een jaar geleden heeft de vroegere ingenieur bij Verhaart ontslag genomen om zich volledig toe te leggen op de ontwikkeling van een 3D metaalprinttechnologie, die hij zelf als disruptief bestempelt. Ondertussen zijn er twee nieuwe partners toegetreden. “Dat is de enige manier om sneller te kunnen groeien.”

Betaalbaar metaalprinten

Als Jonas Galle het woord disruptief gebruikt, bedoelt hij vooral dat de missie van Valcun is om 3D metaalprinten economisch competitief te maken. De focus op betaalbaar 3D metaalprinten heeft alles te maken met een onderzoeksproject waaraan hij naast zijn doctoraat aan de UGent heeft gewerkt. Hij ontwikkelde een raketmotor voor onbemande vliegtuigen.

“De onderdelen maakte ik zelf op frees- en draaibanken.

Omdat het gewicht laag moet zijn wilde ik koeling integreren in bepaalde onderdelen. Die kon je niet meer frezen.

Metaalprinten bleek echter te duur.” Daarom ontwikkelt Valcun nu metaalprinttechnologie waardoor men de aanschafprijs van de printer onder de € 100.000 wil houden. Bovenop de lagere CAPEX vergeleken met veel huidige metaalprinters, komen nog eens de lage operationele kosten. Dat heeft alles te maken met het gepatenteerde concept van de Valcun 3D printer. Deze gebruikt geen laser noch metaalpoeders, wat de initiële kosten en veiligheidsmaatregelen van de machine drastisch verlaagt.

Geprint wordt onder beschermgas, om oxidatie te voorkomen.

De Valcun machine hoeft echter niet in een afgesloten ruimte te printen. Je zou de printunit dus op een robotarm kunnen plaatsen voor in-situ printen. Doordat Valcun geen gebruik maakt van licht als warmtebron, laat de technologie efficiënter toe om sterk reflecterende metalen zoals aluminium te printen.

“Aluminium absorbeert slechts 10% van het licht van een laser, de rest reflecteert. Energetisch is aluminium printen op een poederbedmachine een slecht proces.” De belangrijkste factor die voor de lage operationele kosten zorgt, is het feit dat de Valcun printer niet met duur poeder print maar om kan met draad, scrapmateriaal, spanen, noem maar op. Op termijn zal Valcun zelfs afval uit het printproces opnieuw kunnen verwerken in de 3D metaalprinter. De andere factor die bijdraagt aan de lagere stuksprijs, is de opbouwsnelheid. Deze kan omwille van het technologisch concept makkelijk 10 keer hoger liggen ten

Uitbreiding Valcun team Het idee voor de 3D metaalprinter komt bij Jonas Galle vandaan. Hij heeft vanuit eigen middelen en een haalbaarheidsstudie van ESA en één van het VLAIO zich vanaf de zomer van 2018 volledig gericht op de verdere ontwikkeling ervan. Het team is momenteel uitgebreid. Dr. Ir. Jan De Pauw is toegetreden als cofounder en brengt vooral mechanische & metallurgische kennis in. Verder is er halftijds iemand actief voor het financieel plan, klantensegmentering en opstellen productspecificaties vanuit de markt. De komende tijd worden de eerste medewerkers aangetrokken, zowel technische als marketing gerichte profielen. In de adviesraad van Valcun zitten zowel experts op het vlak van 3D printen (professor Jan Van Humbeek) als op het gebied van start-ups en businessontwikkeling (Wim Beazar - exCEO Compex en Piet Dhaeyer - CEO Pedeo) als ondersteuning op financieel vlak (Luc Boelens - CFO RF-technologies).

Valcun positioneert zich in de AM markt tussen Wire AM technieken en Directed Energy Deposition/SLM in aluminium onderdelen voor hoofdzakelijk warmteoverdrachtstoepassingen.

Valcun heeft zilver gehaald op de Elektro Start-up Games met een marketing prijs van 15k€.

print magazine september 2019

9

Multi laser productivity without compromising quality…

What can you achieve with Renishaw additive manufacturing?

Renishaw multi-laser AM systems open the door to a new world, bringing more applications within reach of AM technology.

RenAM 500Q has four efficiently applied high power lasers that reduce cost per part, while advanced sensors and systems ensure unparalleled processing conditions to deliver consistent class leading performance, build after build.

Unlock your potential and explore the possibilities with Renishaw advanced multi-laser additive manufacturing.

For more information visit www.renishaw.com/multi-laser

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

www.renishaw.nl

Renishaw multi laser ad 185x130 0519_EN.indd 1

INFO: VDW – Generalkommissariat EMO Hannover 2019 Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken e.V. Corneliusstraße 4 · 60325 Frankfurt am Main · GERMANY Tel.: +49 69 756081-0 · Fax: +49 69 756081-74 emo@vdw.de · www.emo-hannover.de 19092_3D-Print_NL_185x135_nl.indd 1

10

15/05/2019 15:14:25

Informatie & Entreekaarten: Hannover Consultancy B.V. Postbus 34 NL-3350 AA Papendrecht Tel.: +31 184 69 30 50, Fax: +31 184 69 31 21 E-Mail: info@hf-netherlands.com 06.06.19 13:30

print magazine september 2019

Dankzij de lage aanschafprijs, goedkope materialen en de hoge printsnelheid, zou de Valcun-technologie voor veel toepassingen goedkoper moeten zijn dan andere productietechnieken. Dit is het eerste werkstuk dat geprint werd.

Momenteel onderzoekt de KU Leuven de kwaliteit hiervan.

opzichte van selective lasermelting, afhankelijk van de gewenste resolutie.

Nieuwe toepassingen

Dat opent heel nieuwe toepassingsmogelijkheden. “We gaan niet naar healthcare. Daar print men vooral titanium met hoge nauwkeurigheden. SLM is daar beter geschikt voor”, legt Jonas Galle uit. Luchtvaart en defensie zijn eveneens markten waar Valcun zich niet primair op richt. Hij ziet vooral mogelijkheden in de matrijzenbouw, spare parts, tooling maar ook kleinere massaproducten. Toepassingen waar het vaak om enkelstuks of kleine series gaat, tot zo’n 10.000 afhankelijk van de grootte, geometrie. Componenten voor vermogenselektronica bijvoorbeeld, omdat je dan koeling kunt integreren. Een simulatie die Valcun heeft gemaakt, laat zien dat de kostprijs van het printen van een hydrauliek manifold zelfs lager kan zijn dan vergeleken met CNC frezen, op voorwaarde dat het aantal onderdelen gereduceerd kan worden. Een tot enkele duizenden stuks is ook goedkoper dan gieten. Daarbij rekent men inclusief nabewerking, wat noodzakelijk is omdat de printtechnologie vrij grof is. Op termijn denkt Jonas Galle dat de technologie verfijnd kan worden. “We willen een adaptieve resolutie ontwikkelen.

Hogere debieten printen waar het kan, lagere debieten waar meer nauwkeurigheid nodig is.”

Private investeerders nodig

Met de toezegging van een VLAIO-ontwikkelingsproject van een kleine 1 miljoen euro kan Valcun de komende twee jaar vooruit. Een voorwaarde is wel dat er private investeerders worden gevonden die een half miljoen inbrengen. De komende maanden worden daarom spannend voor de start-up. Op Formnext wil het bedrijf zich presenteren om met potentiële klanten in contact te komen, die feedback op het concept

print magazine september 2019

kunnen geven. Zo werkt men nu nog aan een testopstelling met een formaat van 150 bij 150 mm dat later opgeschaald wordt naar 300 bij 300 mm voor het eerste prototype. “Maar misschien willen klanten wel een groter formaat, of een langere as.” De techniek kan dat aan. Naast de VLAIO-subsidie is er een innovatiemandaat van de KU Leuven. Een post-doc van de Vlaamse universiteit gaat drie jaar onderzoek doen via simulatie naar vervormingen tijdens het printen en de schatting van de levensduur van de stukken en de terugrekening voor aanpassing aan het design. Dit betekent echter niet dat de markt nog jaren moet wachten op resultaten. Het Valcun team is ambitieus. In het tweede kwartaal van 2020 wil men een fieldtest starten met Belgische bedrijven. Barco heeft al toegezegd. “In het eerste kwartaal van 2021 willen we met 3D printservice starten voor niche toepassingen. Eerst met aluminium daarna met koper”, voegt Jonas Galle hieraan toe. Denk dan in eerste instantie aan het 3D printen van manifolds en koellichamen voor vermogenselektronica. Hiermee genereert Valcun inkomsten, krijgt vertrouwen van de markt én het kan de technologie sneller doorontwikkelen op basis van de praktijkervaringen. Tegen het einde van 2021 moet er dan een machine klaar zijn voor de early adopters. In 2023 moet de industriële 3D printer voor productiedoeleinden klaar zijn. valcun.be

11

Linde Gas presenteert opmerkelijke onderzoeksresultaten op Rapid.Tech

Helium als versneller 3D metaalprinten?

Een van de heikele punten van 3D metaalprinten is de materiaaldichtheid van het werkstuk. Voor hoogwaardige toepassingen, bijvoorbeeld in de luchtvaart, liggen de eisen zeer hoog. Zuurstof speelt een belangrijke rol in het printproces.

Beter gezegd, de afwezigheid van zuurstof in de bouwkamer. Linde Gas experimenteert met Helium als beschermgas. Op Rapid.Tech deelde het bedrijf de eerste resultaten, die voor menigeen misschien wel verrassend zijn.

Pierre Forêt die bij Linde Gas in München de onderzoeken naar 3D metaalprinten leidt, begon zijn presentatie in Erfurt met een constatering die voor menigeen verrassend zal zijn geweest. Als de machine een zuurstofgehalte van 0 of dicht daarbij aangeeft, klopt dit lang niet altijd met de praktijk, zo heeft het AM-team bij Linde Gas ontdekt. Dat heeft te maken met de lambda-sonde die het zuurstof- cq. stikstofgehalte in de bouwkamer meet.

Hierdoor onderschatten veel AM-engineers de factor restzuurstof in de bouwkamer.

Waterstof de boosdoener

Linde Gas heeft voor Airbus op recept een argon testgas ontwikkeld met 500 ppm zuurstof. Aan een tweede hoeveelheid gas heeft men een klein beetje waterstof toegevoegd. Pierre

Forêt: “Het waterstof verstoort het signaal. Je denkt door de weergave op het display dat de machine met 0 ppm zuurstof print, maar de werkelijke waarde ligt hoger.” Op het display van de 3D metaalprinters gaat het zuurstofgehalte omlaag naarmate het waterstofgehalte stijgt, maar in werkelijkheid blijft het zuurstofgehalte gelijk. Dat is volgens Pierre Forêt een van de problemen als je echt absoluut hoge dichtheden wilt halen. “Want we hebben allemaal waterstof in onze bouwkamer.

Vochtigheid in de lucht en in het poeder, daar creëert de laser waterstof uit.” Het gevolg is dat de materiaalsamenstelling in het werkstuk niet homogeen is. “Want je hebt onder en boven in de bouwkamer geen gelijke procesatmosfeer. Bovenin stijgt het zuurstofgehalte waardoor de chemische samenstelling in het werkstuk niet homogeen is.” Een van de onderzoekslijnen bij Linde Gas is zuurstof als procesparameter. Pierre Forêt verklaart dit vanuit de kennis die de gasproducent al jaren heeft uit de lasindustrie. “Onze volgende stap is of we kunnen bewijzen dat restzuurstof in de bouwkamer invloed heeft op de porositeit in het werkstuk.”

Helium toevoegen, 30% sneller scannen

Een tweede interessant onderwerp dat Forêt op Rapid.Tech aansneed, is het gebruik van Helium in de bouwkamer. Tot nog toe gebruikt iedereen Argon, maar bij Linde Gas ziet men een aantal redenen waarom Helium misschien wel interessant

Pierre Forêt: de factor restzuurstof in de bouwkamer van een slm-machine wordt vaak onderschat.

12

print magazine september 2019

Bij Linde Gas denkt men dat de scansnelheid omhoog kan door Helium als beschermgas toe te voegen aan het argongas.

is. Een hiervan is dat het lichter is dan Argon, de tweede dat het méér energie overbrengt. Omdat het gas lichter is, vliegen metaalpoeders die uit het smeltbad loskomen, vier tot vijf keer zover weg als bij puur Argongas. Ook is de rookvorming anders: rookgassen verspreiden zich in kortere tijd. Rookgas boven het smeltbad is een probleem omdat deze een deel van de energie van de laserstraal weghoudt van de volgende laag. Pierre Forêt zegt over de onderzoeksresultaten tot nog toe: “We denken 40% sneller te kunnen scannen als we Helium toevoegen. Een percentage van 30 tot 50% Helium, zorgt bovendien voor een stabieler printproces.” Op de eigenschappen van het werkstuk

heeft het allemaal geen invloed, aldus de AM-onderzoeker.

Snelheid is echter een wezenlijke factor voor de kostprijs van een onderdeel. “13% kortere bouwtijd betekent een 6% lagere kostprijs.” Dat is mede afhankelijk van de grootte van het werkstuk, maar Forêt denkt dat een gasmix van Helium met Argon de moeite waard is om verder te onderzoeken. “Het thema gas speelt een grote rol. Restzuurstof wordt onderschat en een mix van Helium met Argon is slechts één voorbeeld van wat we nog kunnen.”

Rekgrens beïnvloeden met belichtingsparameters De Universiteit Duisburg-Essen presenteerde in Erfurt de resultaten van onderzoek naar het beïnvloeden van de rekgrens door de belichtingsstrategie tijdens het poederbed metaalprinten aan te passen. Aanleiding voor dit onderzoek is de vraag om halffabrikanten voor de plaatwerkindustrie te printen; metalen onderdelen die nadat ze zijn geprint, nog met klassieke technologie verder worden gevormd. Het complexe deel van zo’n werkstuk wordt 3D geprint, de eindcontour ontstaat bijvoorbeeld op een kantbank. Hiervoor is een zekere ductiliteit van het materiaal nodig. De analyse aan de universiteit van DuisburgEssen toont aan dat de fase-ontwikkeling van het materiaal niet wezenlijk beïnvloed wordt met een andere belichting. Maar praktische testen laten wel zien dat een gerichte aanpassing

print magazine september 2019

van de belichtingsparameters een toename van de rekgrens oplevert. De onderzoekers denken dus dat de combinatie van 3D metaalprinten met omvormen zinvol kan zijn. Getest werd met GP1 en Hastelloy X als materiaal. Door een hogere scansnelheid en een geringer laservermogen, wist men het aandeel Austeniet te verhogen. En dat is een van de beslissende factoren bij het buigen. Bij GP1 kan men de rekgrens met 7% in verticale richting verbeteren en met 11% in horizontale richting. Bij Hastelloy X liggen deze percentages hoger, respectievelijk 11% (verticaal) en 21,5% (horizontaal). Bij dit materiaal werd een duidelijk hogere rekgrens vastgesteld dan de referentiewaarde in de literatuur.

13

Kort nieuws

Prodways RAF technologie in defensietoepassing MBDA, een van de wereldwijde marktleiders in de defensieindustrie, kiest voor de Rapid Additive Forging (RAF) metaalprinttechnologie van Prodways. Daarmee gaat het defensieconcern massieve titanium onderdelen 3D printen.

MBDA verwacht dat het hiermee de doorlooptijd en kosten van manifolds met 25% kan verminderen in vergelijking met de conventionele productietechnieken. Uiteindelijk wil het bedrijf serieproductie hiermee gaan doen. RAF wordt door het Franse

Een van de teststukken geprint met de RAF technologie van Prodways.

Prodways in de markt gezet als alternatieve techniek voor de klassieke verspanende technieken. De samenwerking werd aangekondigd tijdens de Paris Airshow vlak voor de zomer.

Prodways heeft daarnaast twee ProMaker P1000 kunststof printers verkocht aan het Franse leger. Dat wil hiermee reserveonderdelen gaan 3D printen. Aan de materialenkant geeft het PP 1200 (polypropyleen) vrij. Het materiaal werd ontwikkeld voor de ProMaker serie.

Een van de producten 3D geprint met het nieuwe PP 1200 van Prodways.

Evonik en Evolve: materialen voor STEP 3D printtechnologie Evonik en Evolve Additive Solutions, het bedrijf dat de STEPprinttechnologie marktrijp maakt, gaan samenwerken aan materialen voor deze snelle 3D printtechnologie. In eerste instantie ontwikkelen ze PA12, PEBA, een transparante polyamide en een PA6 materiaal. STEP staat voor selective thermoplastic electrophotographic process. Deze nieuwe technologie wordt gezien als een alternatief voor spuitgieten van kunststof onderdelen, omdat het snel is, nauwkeurig en

goede mechanische eigenschappen belooft. Het voordeel is dat geen gereedschappen nodig zijn. Evolve, voortgekomen uit Stratasys, verwacht dat tegen het einde van 2020 STEP marktrijp is; momenteel zit men nog in de alpha fase van de ontwikkeling.

Evonik ziet volop kansen en gaat daarom de materialen ontwikkelen. Men mikt hierbij op materialen die dusdanige eigenschappen hebben dat er heel nieuwe applicaties voor de 3D printtechnologie mogelijk worden.

AWL investeert in Desktop Metal Studio System+ AWL-Techniek beschikt sinds kort als een van de eerste in Europa over de Desktop Metal Studio System+ 3D metaalprinter. Hiermee wil AWL in Harderwijk het potentieel van 3D metaalprinten verkennen maar het laat weten ook onderdelen voor de installaties bij klanten te gaan 3D printen op de nieuwe printer. Voorlopig 3D print AWL-Techniek met 316L en roestvast staal 17-4PH. Wouter Zweers, Technology Manager bij AWL: “De 3D metaalprinter zorgt voor ongekende nieuwe mogelijkheden. Vooral de vrijheid in ontwerp en de korte tijd van idee tot product zijn essentieel voor AWL. Wij zien een grote toekomst in additieve productie van metalen onderdelen.” De keuze voor het Studio System+ van Desktop Metal heeft mede te maken met de gebruikersvriendelijke en veilige manier van 3D printen met deze technologie, die geen poeders gebruikt zoals andere systemen dat doen. Ook de eisen aan de noodzakelijke randapparatuur en systemen zijn veel beperkter. Luuk Nollet, Development Engineer bij AWL: “Tegelijkertijd levert het systeem hoogwaardige onderdelen en de technologie biedt een toekomstbelofte van schaalbaarheid tot hoge productieniveaus.” Het Desktop Metal systeem is de derde 3D printer in het bedrijf. AWL zoekt samenwerking met andere

14

Luuk Nollet en Wouter Zweers van AWL-Techniek bij de nieuwe 3D metaalprinter van Desktop Metal.

bedrijven om de toepassing van de techniek verder te ontwikkelen.

De 3D metaalprinter van Desktop Metal is geleverd door Layertec in Zaltbommel.

print magazine september 2019

De Duitse start-up Glassomer heeft een materiaal ontwikkeld om helder kwartsglas te 3D printen. Nano-poeders worden ingebed in een kunststof matrix. Deze vloeibare substantie leent zich om te verwerken op een standaard SLA-printer. Na het sinteren van het geprinte werkstuk blijft zuiver kwartsglas over. Glassomer produceert het materiaal op aanvraag. De installatie is geschikt voor batches tot enkele tientallen kilo’s. De technologie is oorspronkelijk ontwikkeld in het KIT in Karlsruhe, Glassomer is als spin-off verzelfstandigd. Toepassingen ziet men onder andere in de optische industrie maar eveneens in de productie van micro-reactoren voor de procesindustrie. Men kan namelijk microkanalen van 100 micrometer diameter printen. Glassomer heeft dit jaar de rapid.Tech Star-up Award gewonnen.

Kort nieuws

Glassomer 3D print zuiver kwartsglas

Na het sinteren is dit het eindresultaat.

60 3D geprinte onderdelen in Lightyear Zonder zon komt de Lightyear niet ver. Maar zonder 3D printen evenmin. Niet minder dan 60 3D geprinte onderdelen zitten er in het interieur van het prototype van de Lightyear One zoals dit eind juni officieel is gepresenteerd. Het Nederlandse platform voor 3D printonderdelen DiManEX heeft de 60 onderdelen wereldwijd ingekocht bij 3D printservice bedrijven.

Bijzonder is de tijdspanne waarin Lightyear en DiManEx een en ander hebben gerealiseerd. In maart van dit jaar zijn de eerste contacten ontstaan, enkele maanden later zijn de tientallen onderdelen die in aanmerking komen om te 3D printen geselecteerd. Eind juni kon de Nederlandse start-up het prototype van de elektrische auto, die oplaadt als de zon schijnt, worden gepresenteerd.

print magazine september 2019

In het interieur van de Lightyear One zoals die eind juni werd gepresenteerd, zitten 60 3D geprinte onderdelen.

15

SLS printtechnologie enige oplossing om draadvonkunit te kunnen bouwen

Studer 3D print Wire Dress unit Met de Wire Dress technologie brengt slijpmachinefabrikant Studer het slijpprofiel van de metaalgebonden slijpschijf weer terug in de oorspronkelijke vorm. Een behoorlijk aantal onderdelen van deze unit, waaronder de behuizing, worden 3D geprint. Anders zou Studer deze unit niet eens kunnen integreren in de slijpmachines.

Slijpmachinefabrikant Fritz Studer toonde de Wire Dress technologie dit voorjaar tijdens het Grinding Symposium in het FutureLab. Moederconcern United Grinding gunde hier de bezoekers een blik op het werk van de R&D-afdeling. Wire Dress is als technologie al beschikbaar. Met deze optie wordt het profiel van de metaalgebonden slijpschijf nabewerkt met draadvonkeroderen.

Omdat dit in de slijpmachine gebeurt, kan het dus ook in een onbemande productie.

Functie-integratie

voor 3D printen te kiezen. Zo’n Wire Dress unit is in feite een kleine draadvonkmachine. Elektrisch geleidende onderdelen zijn uitgesloten. Daarom is voor PA12 gekozen.

Een belangrijkere reden om te gaan 3D printen is dat de hele unit uiterst compact moet zijn. In de slijpmachine is weinig inbouwruimte beschikbaar. Door de vormvrijheid van 3D printen kunnen functies geïntegreerd worden en blijft de unit als geheel erg compact. Een voorbeeld van zo’n functieintegratie is de oplossing die gekozen is om te voorkomen dat de dunne draad breekt, in een ander onderdeel geïntegreerd is.

Ook is een kanaal voor de toevoer van koelsmeermiddel naar de draad, in de grondplaat van de unit geïntegreerd. Deze basis bouwplaat wordt geprint met een Duraform HST, versterkt met minerale vezels. Een derde voorbeeld van functie-integratie is de afdekplaat, die eenvoudig aangepast kan worden aan het machinetype zonder dat dit consequenties heeft voor de montage op de grondplaat. Dit alleen al zijn doorslaggevende argumenten om voor 3D printen te kiezen.

De draadvonktechnologie die Studer toepast, is één reden om

Slijpbrand voorkomen Een van de mogelijke problemen bij slijpen is het ontstaan van slijpbrand, dat ontstaat door lokale oververhitting van de koolstof in het metaal. Daarom wordt tijdens het slijpen gekoeld. IRPD liet tijdens het symposium zien hoe men met 3D printen de nozzles verder wil optimaliseren.

De nozzles worden in eerste instantie geprint met SLStechnologie omdat het puur om onderzoeksdoeleinden gaat. Om de standtijd te verhogen, heeft men een van de nozzles naderhand voorzien van een nikkelcoating. Deze wordt galvanisch aangebracht in een laagdikte van 30 tot 40 µm. De nozzle uiterst links is geprint met Visijet M3 Crystal, dat zich onderscheidt door het gladde oppervlak.

De middelste nozzle is van EPX82.

16

Voor testdoeleinden 3D print IRPD de nozzles voor het koelen van de slijpschijf met SLS-technologie.

print magazine september 2019

Zo ziet de Wire Dress unit die IRPD print voor Studer uit als deze ingebouwd is. Zonder 3D printen zou de unit niet zo compact kunnen zijn.

Printing on-demand

Omdat de technologie alleen zinvol is voor specifieke hoogwaardige of vergaand geautomatiseerde toepassingen, zijn de aantallen die Studer momenteel produceert gering.

Door 25 onderdelen te 3D printen, kan men deze ondemand produceren, alleen als er een unit ingebouwd moet worden in de machine. Per buildjob 3D print IRPD, het AM competentiecentrum van United Grinding, vier sets van elk 25 onderdelen op een SLS machine. De onderdelen ondergaan hierna nog een oppervlaktebehandeling, zodat ze beschermd

zijn tegen de inwerking van de chemische substanties in de slijpolie in de machine. De 25 onderdelen betekenen dat bijna de volledige Wire Dress unit wordt geprint.

Slijpen en printen

United Grinding CEO Stephan Nell wilde overigens niet al te veel kwijt over de 3D printambities van de slijpmachinefabrikant.

Men is ermee bezig. “We geven geen details kwijt over wat onze plannen zijn.�

De PA12 onderdelen worden nabewerkt om ze bestand te maken tegen de chemische substanties in een slijpmachine.

print magazine september 2019

17

AMenDate belooft alle data voor topologieoptimalisatie, optimale positionering en gladdere oppervlakken automatisch te genereren met de software die het op de EMO demonstreert.

Sleutelrol voor software in industrialisatie AM Additive Manufacturing krijgt een nieuwe plek op de EMO 2019.

In hal 9 vindt de bezoeker de additive manufacturing circle. Hier ligt de focus op de volledige AM-waardeketen. AM is dit jaar het derde trendthema op de EMO in Hannover. Ondertussen groeit het gebruik van 3D printen bij de Oosterburen snel.

18

print magazine september 2019

EMO toont in additive manufacturing circle de AM-waardeketen; 70 exposanten op AM gebied

Niet alleen de luchtvaart- en medische industrie zetten versterkt in op additive manufacturing, ook in de automobielindustrie groeit het aantal toepassingen snel. En een recent onderzoek door de VDMA wijst uit dat in de machinebouw bijna de helft van de fabrikanten 3D geprinte componenten gebruikt. Voor prototypes en proefstukken zet de helft eigen 3D printers in. 44% van de Duitse machinebouwers print ook reserve-onderdelen, gereedschappen en serie-onderdelen, een kwart hiervan zijn 3D metaal geprinte onderdelen. De Duitse organisatie Bitkom, die 2600 bedrijven in de digitale economie vertegenwoordigt, kwam onlangs in een onderzoek onder 555 industriële ondernemingen met meer dan 100 medewerkers tot soortgelijke resultaten. Volgens Bitkom gebruikt een op de drie Duitse industriebedrijven 3D printen. Twee jaar geleden lag dit percentage in hetzelfde onderzoek nog op 20%. En liefst 78% van de bedrijven verwacht dat 3D printen zowel verdienmodellen als waardeketens ingrijpend gaat veranderen. “Hier gebeurt een en ander. De interesse is enorm groot, net zoals de informatiebehoefte”, zegt Wilfried Schäfer, directeur van de VDW, de Duitse vereniging van werktuigmachinebouwers die de EMO organiseert.

BITKOM: driekwart Duitse industriebedrijven verwacht verandering verdienmodellen door 3D printen

Vergelijking AM en klassieke techniek

En omdat bij de vorige editie een op de vijf bezoekers aangaf zich te interesseren voor 3D printen, heeft de VDW besloten om de additive manufacturing circle op de EMO van dit jaar te organiseren. Negen van de in totaal 70 exposanten die iets te bieden hebben op 3D print gebied, presenteren zich hier. Schäfer zegt dat dit themapaviljoen de activiteiten van de andere exposanten op de beurs aanvult.

Het aantrekkelijke van de EMO is in zijn ogen dat de bezoekers hier de volledige waardeketen zien, dus inclusief voorbereiding en postprocessing en additive manufacturing duidelijk wordt gepositioneerd als onderdeel van een breder productieaanbod.

Bezoekers kunnen additive manufacturing direct vergelijken met de verspanende productietechnieken, die op de beurs de overhand hebben.

Geen lichtgewicht zonder 3D printen

3D printen sluit als technologie naadloos aan op de vraag naar lichtgewicht constructies, iets dat bijna in alle sectoren een thema is. Lichtgewicht constructies zijn een voorwaarde om tot materiaalbesparingen te komen. Zonder 3D printen is lichtgewicht ontwerpen onmogelijk. Een voorbeeld bij Autodesk is een bevestiging voor een vliegtuigstoel, ontworpen met Autodesk Generative Design en daarna 3D geprint. Het resultaat: 40 procent lichter en 20 procent stijver. “En het nieuwe onderdeel bestaat uit slechts één onderdeel in plaats van acht”, zegt Steffen Krause, Technical Sales Manager bij Autodesk. De software-ontwikkelaar heeft als missie om ontwerp- en prototype ontwikkeling bij klanten te versnellen. 3D printen speelt daarin een sleutelrol. Op de EMO laat Autodesk vooral zien hoe het geïntegreerde softwareplatform

MT3D breidt uit met Shining 3D metaalprinter Een van de Benelux-exposanten uit de AM-industrie op de EMO is Metal Technics 3D (MT3D) uit het Belgische Kuurne. Het 3D print servicebureau heeft de capaciteit vergroot door te investeren in een 2e 3D metaalprinter. Naast de Trumpf TruPrint 1000 staat er nu ook een Shining EP250 metaalprinter. De Chinese metaalprinter biedt een grotere bouwkamer (250 bij 250 bij 320 mm). MT3D print op deze machine zowel 316L als aluminium. Vanwege de grotere bouwkamer mikt MT3D met deze nieuwe machine eveneens op kleine series. In het productportfolio van Shining is dit de grootste metaalprinter tot nog toe.

print magazine september 2019

MT3D uit Kuurne heeft geïnvesteerd in een 3D metaalprinter van het Chinese Shining. Op de foto een van de producten die Shining op de eigen 3D metaalprinters heeft geproduceerd.

19

POLIJSTEN ONTBRAMEN REINIGEN

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

WWW.JANVANDAMTRANSPORT.NL

+31 297 274 061 | WWW.TOPFINISH.EU

Reparatie, remodeling en productie met één systeem

3D metaalprinten zonder supportmateriaal Met de unieke DMT® 3D metaalprinttechnologie van InssTek biedt Dormac een printtechnologie die geschikt is voor het aanbrengen van metaalpoeders op een bestaand werkstuk en het compleet opbouwen van nieuwe werkstukken.

Leverancier van verspanende metaalbewerkingsmachines sinds 1954

20

Dormac CNC Solutions l Breeuwhamer 25 l 1648 HG De Goorn +31 (0)229 54 24 85 l info@dormac.nl l www.dormac.nl

print magazine september 2019

DMG Mori: Additive Manufacturing een van de groeimarkten

De Duitse industrie versnelt de implementatie van 3D printen, tonen meerdere onderzoeken aan. Voor de EMO reden om het onderwerp dit jaar als een van de drie trendthema’s een prominente plek te geven op de beurs in Hannover.

de muren tussen de verschillende disciplines weghaalt en met generative design en 3D printen, qua duurzaamheid en materiaalgebruik een nieuwe generatie producten mogelijk maakt.

Voor machinebouwer DMG Mori is Additive Manufacturing een van de belangrijke groeimarkten. Op de EMO krijgt het thema in hal 2, volledig gevuld door DMG Mori, dan ook de nodige aandacht.

Voor de Lastertec 65 3D hybrid heeft DMG Mori een reeks nieuwe monitoring- en kalibratiesensoren ontwikkeld die de proceszekerheid verhogen. Deze hybride machine combineert Directed Energy Deposition met 5-assig frezen in één opspanning, bedoeld voor complexe, grote producten (Ø 500 x 400 mm).

Ook de kwaliteit van de producten verbetert hierdoor. Nieuw is eveneens een geautomatiseerd concept voor het repareren van bestaande werkstukken met de Lasertec 65 3D hybrid. Bij de poederbedmetaalprinters benadrukt DMG Mori zowel de voordelen die de Optomet software biedt alsook de snelle poederwissel bij zowel de Lasertec 12 SLM als 30 SLM. De Optomet software verkort het ontwikkelen van procesparameters bij nieuwe materialen van maanden naar dagen. dmg-mori.com

AM voorbereiding geautomatiseerd?

De EMO geeft in hal 9 ook ruimte aan start-ups, waaronder een aantal die in de AM-industrie actief zijn. AMenDate is één hiervan. Onlangs werd het bedrijf, dat pas enkele jaren bestaat, gekocht door Hexagon. Het oprichtersteam blijft in Paderborn de software verder ontwikkelen. De start-up komt voort uit het Research Center for Additive Manufacturing (DMRC) van de Universiteit Paderborn.

Verleden jaar won het zowel de start-up award op Rapid.Tech als Formnext. AMenDate is opgericht omdat de oprichters vinden dat goede software voor het additive proces ontbreekt. Hun software combineert topologie optimalisatie, het verminderen van spanningen door de positie tijdens het printen te optimaliseren én gladdere oppervlakken. Op de achtergrond houden de algoritmen rekening met belangrijke ontwerpregels voor 3D metaalprinten. Het vertrekpunt is een CAD-model, het resultaat een geoptimaliseerd model voor 3D metaalprinten met minimaal materiaalgebruik en dus gewicht. Als laatste stap brengt de software de data automatisch terug naar de CAD-software, om van daaruit met de verdere buildjob voorbereiding te starten. De start-up belooft op deze manier gemiddeld 40% gewicht te besparen en 80% tijd vergeleken met de huidige processen, vaak verdeeld over meerdere softwaresystemen.

AMenDate werkt nauw samen met Protiq, de Duitse AMdienstverlener die als eerste wereldwijd de online topologie optimalisatie aanbiedt. Momenteel werken de oprichters aan de volgende stap: een intuïtieve softwaretool waarmee ook zonder veel kennis een ontwerp geoptimaliseerd wordt voor 3D printen. De EMO is de eerste grote beurs voor de start-up na de release van de software deze zomer.

Als enige Nederlandse exposant op dit vlak neemt 3D Hubs dit jaar deel aan de EMO met hun MES-oplossing.

In de additive manufacturing circle op de EMO (hal 9 stand H20) organiseert de EMO samen met het Duitse vakblad Additive dagelijks lezingen rond het thema 3D printen.

Meer informatie emo-hannover.de De EMO vindt plaats van 16 - 21 september in Hannover.

print magazine september 2019

Melotte in het Belgische Zonhoven werkt sinds begin dit jaar met de nieuwe Lasertec 30 SLM van DMG Mori. Deze microreactor van titanium werd direct na de installatie van de nieuwe machine geprint. Er zit 9 meter buis in de 1,5 kilogram zware reactor verwerkt. De kwaliteit van deze print illustreert volgens Peter Perremans, directeur, hoe stabiel het printproces van de DMG Mori machine is.

Gefertec en EMAG tonen resultaat samenwerking Een jaar geleden kondigde machinebouwer EMAG aan een belang te nemen in het Berlijnse Gefertec. Op de EMO wordt het eerste resultaat van de samenwerking getoond: de arc405.

Het proces, 3DMP, is nog steeds hetzelfde, 3D metaalprinten met lasdraad op basis van bewezen lichtbooglastechnologie.

EMAG voegt vooral ervaring met de bouw van industriële bewerkingsmachines toe. Daarnaast beschikt de arc405 over een grotere bewerkingsruimte, zodat grotere producten kunnen worden gebouwd: tot 0,06 m3 en een maximaal gewicht van 200 kilo. Verder heeft Gefertec de nieuwe proceskop ARC QM Head ontwikkeld. Hierin zijn smeltbadcontrole en kwaliteitsbewaking geïntegreerd. Het proces wordt daarmee niet alleen gemonitored maar kan ook gedocumenteerd worden voor componenten die dat eisen. Gefertec test overigens samen met Deutsche Bahn de inzet van de technologie voor reparatiedoeleinden.

In de Benelux levert Bender AM de machines van Gefertec.

21

Fieldlab MM3D presenteert resultaten

Multimaterialen 3D printen nog niet eenvoudig Het 3D printen van tandprothesen die qua kleurschakering passen bij de andere tanden van de patiënt is de meest concrete toepassing die het Fieldlab Multi-Material 3D (MM3D) heeft opgeleverd.

Daarnaast zijn er stappen gezet op het vlak van keramiek 3D printen en hybride 3D printen van elektronica - in combinatie met SLA en FDM. Na ruim twee jaar onderzoeken, printen, testen en ideeën bijstellen, heeft het Fieldlab Multi-Material 3D formeel de resultaten gepresenteerd. In het Fieldlab, een initiatief van AMSystems Center, hebben onderzoeksinstellingen samen met bedrijven de mogelijkheden van multimateriaal 3D printen verkend en een aantal toepassingen uitgewerkt. Hoewel alle drie de toepassingen zich in een ander domein bevinden, zijn ze alle drie ontwikkeld op basis van de Lepus 3D printer van TNO.

Realistische tandprothesen

In een van de drie deelprojecten heeft Brightlands Materials Center met onder andere Océ en Nextdent (3D Systems) onderzoek gedaan naar het 3D printen van realistische tandprothesen. Het printproces van Nextdent voor de productie van prothesen is sneller en nauwkeuriger dan andere huidige productieprocessen. De kostprijs van zo’n prothese is een factor 10 lager dan de met de handgemaakte kunsttanden. Een aantal materialen is al gecertificeerd. Het nadeel is dat ze slechts in één kleur worden geprint: 48 tinten wit. In het Fieldlab MM3D heeft men de stap gezet naar het toevoegen van kleur aan deze materialen. Volgens Tessa ten Cate, projectleidster, is aangetoond

dat het combineren van SLA met inkjettechnologie die Océ ontwikkeld heeft een goede oplossing is om realistische kronen te 3D printen. “Nu moet de equipment hiervoor verder ontwikkeld worden. Om dit proces naar de markt te brengen, hebben we een kleinere machine nodig.” Tessa ten Cate verwacht dat deze techniek binnen een aantal jaren zal doorbreken. In feite is Lake3D uit dit fieldlab voortgekomen. Deze start-up gaat op basis van jetting printtechnologie een multimaterialen printer voor de dentale en industriële markten ontwikkelen.

Hybrid manufacturing: embedded elektronica

Zover is het project om elektronicaprinten te combineren met SLA- of FDM-printtechnologie nog niet. Dit blijkt weerbarstiger te zijn. Toch zijn de demonstrators die partijen als TNO, Signify en DoMicro hebben ontwikkeld, beloftevol, zegt Rob van Asselt van Signify. De demonstrator bestaat uit een armband, een 3D picture frame van bijvoorbeeld een klein kind en een draagbare lamp.

Deze laatste is door DoMicro gemaakt door karton te bedrukken met geleidende inkt en daarna de elektronica onderdelen te plaatsen en het geheel te vouwen tot een lamp. Ook de armband (SLA) en de 3D picture frame (FDM) zijn voorzien van geïntegreerde elektronica met een Wifi module. Door de touchpanelen aan te raken, kun je op afstand het device van een ander (dat gekoppeld is) in een bepaalde kleur laten oplichten. BlinkLink, zoals het systeem gedoopt is, werd eerder dit jaar al gedemonstreerd op de IDTECHEx conferentie in Berlijn. Rob van Asselt ziet wel nog werk op printgebied. Het maken van 3D geleidende tracks is lastig als je grote hoogten moet overbruggen. Ook vergt het printen nog veel tijd. “Ons doel om binnen een uur een product met geïntegreerde elektronica te printen is nog niet haalbaar.” De snelheid is belangrijk om uiteindelijk tot een industrieel en kosteneffectief proces te kunnen komen. Maar deze combinatie van verschillende materialen biedt mogelijkheden, blijkt ook uit de mogelijke businesscases die PwC in het project mee ontwikkeld heeft. Denk aan production-on-demand, locale productie, zonder tooling met heel korte doorlooptijden printen. Om de echte marktkansen te identificeren, is nog een vervolgstap nodig.

Fundamenteel onderzoek keramiek printen

Het meest concrete resultaat is het 3D printen van blijvende tandprothesen in kleuren passend bij de andere tanden. Lake3D gaat de technologie marktrijp maken.

22

In het derde deelproject, Ceramics, heeft de nadruk vooral gelegen op het verbeteren van het printproces voor technisch keramiek. De reden is dat men grotere producten wil gaan 3D printen met keramisch materiaal. Samen met TNO en Admatec als de twee belangrijkste partners, heeft de TU Eindhoven onderzocht hoe je de recoatingstap kunt verbeteren door met een sensor de

print magazine september 2019

Het Fieldlab MM3D heeft de resultaten van twee jaar onderzoeken en testen met multimateriaal 3D printen gepresenteerd. Van links naar rechts Tessa ten Cate (Brightlands Materials Center), Pascal Etman (TU Eindhoven), Rob van Asselt (Signify Research) en Pieter Debrauwer van AMSystemsCenter.

laagdikte te meten, en dan met name hoogteverschillen in de laag doordat het recoatermes het materiaal opstuwt en boven holtes teveel materiaal wegschept. Er is een sensor gezocht om de hoogte van de nieuwe resinlaag te meten. Op basis van deze vlakheidsmeting is het de bedoeling dat de besturing de dikte van de volgende laag kan gaan bijsturen. In gerelateerd onderzoek aan de TU/e wordt het recoating-proces in detail gemodelleerd om de invloed van de verschillende parameters beter te begrijpen.

In het Fieldlab Multi-Materiaal 3D project is daarnaast op de Lepus 3D printer van TNO (met 40 laserdiodes met 405 nm golflengte) een aantal verbeteringen aangebracht. Er is een nieuw softwareplatform ontwikkeld evenals een nieuwe module voor de aansturing van de lichtbron besturing. Dit idee wordt nu verder

uitgewerkt in een afstudeerproject samen met TNO. Tegelijkertijd wordt in gerelateerd onderzoek aan de TU Eindhoven onderzoek gedaan naar het meten van de mate van conversie, en het actueren van de lichtbron om de gewenste conversie te realiseren.

Volgens Pascal Etman van TU Eindhoven zijn recent behaalde resultaten van de closed loop feedback principes uniek voor SLAprinten. Ook wordt het modelleren van de materiaalvervorming tijdens het printen onderzocht. “We willen weten hoe we spanningsopbouw kunnen verminderen en voorkomen dat er cracks ontstaan.� amsystemscenter.com

Een van de testen van 3D printen van elektronica gecombineerd met FDM.

print magazine september 2019

23

Seido Systems bestaat 10 jaar en breidt uit met 3D metaalprinten

“Als de prijsdruk te hoog wordt, gaan CNC-frezers vanzelf wel 3D printen” Tien jaar geleden stapte Seido Systems als één van de eersten in de Benelux in de 3D printmarkt, voor zover je toen al over een markt kon spreken. Anno 2019 is het dealerschap van Stratasys de kernactiviteit, naast de 3D printservice. Hoewel de oprichters Karl Wallecan en Mieke Struye overtuigd zijn dat verspanende bedrijven veel aluminium stukken beter met hoogwaardige kunststoffen kunnen printen, stapt Seido Systems nu ook in 3D metaalprinten.

De tijd is er rijp voor!

Toen Karl Wallecan tien jaar geleden voor het eerst een 3D geprint product zag, had hij net fors geïnvesteerd in CNC-machines.

Want in die markt was Seido Systems, dat enkele jaren daarvoor werd opgericht, actief. “Ik had nog nooit van 3D printen gehoord, maar zag direct de mogelijkheden. Opspansystemen, maar ook eindproducten, die je met 3D printen lichter, goedkoper en sneller kunt maken dan ze te frezen. En je kon ze nabewerken op de

Seido-Systems en Stratasys Event Eindhoven Op donderdag 3 oktober organiseren Seido-Systems en Stratasys weer een event rondom 3D printen. Dat vindt plaats in Eindhoven. Sprekers van Stratasys zullen ingaan op nieuwe ontwikkelingen aan zowel de printer- als materialenkant terwijl er eveneens praktische toepassingen gepresenteerd worden.

Het programma wordt binnenkort bekend gemaakt. Meer informatie is te vinden op de website van Seido-Systems: seido-systems.com/nl/news Aanmelden kan nu al door een e-mail te sturen naar info@seidosystems.com met in de onderwerpregel Event 2019 Eindhoven.

24

freesmachines.” Eigenlijk wilde Karl een Stratasys printer voor zichzelf kopen. Hij ging echter bij het Europees hoofdkantoor van Stratasys naar buiten met een getekende order voor drie machines.

“In korte tijd hadden we er twee van verkocht”, lacht hij nu. “Zo zijn we erin gerold.”

Maakindustrie moet stap nog zetten

Seido Systems is nu de enige geautoriseerde reseller van Stratasys in de Benelux. Inmiddels staan er honderden 3D printers van de Amerikaans-Israëlische fabrikant in de Benelux, variërend van de desktopmodellen en de Polyjet-printers voor bijvoorbeeld spuitgietmatrijzen en de J750 voor levensechte kleuren, tot de échte werkpaarden zoals de Fortus 900mc. In de showroom in Kortrijk staat de complete lijn van Stratasys. “Klanten willen de machine zien, geen lege doos. Tegenwoordig weten klanten waarover ze spreken”, schetst Mieke Struye de verandering in de Benelux. Maar met name de machinebouwers hebben de omslag nog niet gemaakt, constateren beiden. “Ze denken nog steeds dat alle kunststoffen plastics zijn. Steeds opnieuw moeten we uitleggen dat een hobbyprinter niet hetzelfde resultaat oplevert als een duurdere machine”, vult Karl aan. Beiden bespeuren wel een verschil tussen de Nederlandse en Belgische markt. “De mindset van de Nederlanders is opener en daardoor zijn ze sneller te overtuigen.” Dit verschil kan te maken hebben met de structuur van de toeleveringsindustrie. Nederland kent meer system suppliers, die invloed hebben op het design. Pas dan wordt 3D printen interessant. Karl Wallecan: “Dat is het probleem met subcontractors, ze mogen niks veranderen.” Toch denkt hij dat zij overstag gaan zodra de prijzen van CNC frees- en draaistukken zodanig onder druk komen te staan, dat ze conventioneel niet meer te vervaardigen zijn.

“Als de prijsdruk zo hoog wordt dat ze de delen op een goedkopere

print magazine september 2019

Karl Wallecan en Mieke Struye in de demoruimte van Seido Systems in Kortrijk: “Mensen willen machines zien, geen dozen.”

manier moeten gaan maken, komen ze vanzelf wel bij 3D printen.”

De fout die veel bedrijven op dit moment maken, is dat ze een alles of niets visie op 3D printen hebben. “3D printen vervangt niet alles, de techniek is aanvullend op de conventionele manier van maken”, benadrukt Karl. Om bedrijven over de streep te trekken, heeft Seido Systems begin dit jaar een ‘try & buy’ programma gelanceerd.

Maakbedrijven krijgen de Stratasys F123-printer twee weken gratis op proef. Bevalt de 3D printer niet, dan wordt deze na die twee weken weer opgehaald, zonder dat het ook maar iets kost. “Van de acht plaatsingen in België hebben we slechts één machine hoeven terug te halen. En een paar weken later ging die klant alsnog overstag.”

Betaalbaar 3D metaalprinten

Ondanks zijn achtergrond in de metaalbewerking, heeft Karl steeds gewacht met een metaalprinter in huis te halen. Dat is deze zomer veranderd. Seido Systems gaat in de Benelux de 3D metaalprinters van het Amerikaanse Xact Metal verdelen, een 3D metaalprinter, die zich onderscheidt door de lage investerings- en gebruikskosten. De machine werd ontwikkeld door een aantal Amerikaanse ingenieurs,

die bewust gezocht hebben naar een goedkopere oplossing om zo metaalprinten voor meer bedrijven bereikbaar te maken. Ze hebben wel vastgehouden aan de laser poederbed technologie.

In plaats van een kostbaar galvosystem met spiegels te gebruiken, plaatsen ze de kleine laser direct op een X- en Y-assenstelsel.

Dat scheelt niet alleen behoorlijk in de aanschafprijs, ook qua onderhoud valt de machine goedkoper uit. De ‘scan’snelheid ligt hierdoor weliswaar lager dan bij een traditionele SLM-machine, maar op het beperkt bouwvlak (nu 125 x 125 mm) scheelt dat niet zoveel. De machine is zo ontworpen dat slijtage onderdelen zoals filters makkelijk verwisseld kunnen worden. “De Xact Metal printer is ontwikkeld door machinebouwers”, zegt Karl. Voor € 135.000 levert Seido Systems een complete metaalprinter, inclusief persoonlijke beschermingsmiddelen en twee jaar on-site garantie. “Want de realiteit is nu vaak dat bedrijven een metaalprinter kopen en dan pas erachter komen dat ze nog vele duizenden euro’s extra moeten investeren in spullen die ze wel nodig hebben.” Karl Wallecan is, samen met andere Europese Stratasysdealers, enkele jaren geleden al in contact gekomen met de ontwikkelaars van Xact Metal. Dat het zo lang geduurd heeft, komt mede doordat hij alleen een machine

Echte ontwikkeling aan materialenkant Kijkend naar de technologie, dan vindt Karl dat vooral de high-end machines verbeterd zijn. De printers aan de onderkant van de markt, die hij altijd als hobbyprinters aanduidt, veel minder. “De meeste concurrenten kunnen nog niet wat wij tien jaar geleden al deden.” De echte ontwikkeling heeft volgens hem aan de kant van de materialen plaatsgevonden. Stratasys investeert hier miljoenen dollars per jaar in. Onlangs is de J750 gekoppeld aan het Pantone kleurensysteem. Daarmee wordt

print magazine september 2019

het voor productontwerpers nog makkelijker om hun prototypes in de definitieve kleuren te printen.

Men verwacht dat de materiaalontwikkeling nog wel een aantal jaren in hoog tempo doorgaat. “Als je verschillende kleuren kunt printen met één materiaal, kun je dat ook zien als een multi-materiaalprinter. We verwachten dat we die kant opgaan, dat we straks één stuk printen met verschillende eigenschappen. Met Polyjet kunnen we dat al, maar die stukken zijn nog niet sterk genoeg.”

25

in de markt wil zetten die aan alle Europese eisen voldoet. “Xact Metal beschikt over alle certificaten. Hiermee ben je volledig in orde als bedrijf. Over veiligheid wordt helaas nog te lichtvaardig gedacht.”

Hij verwacht er veel van. Gestart wordt met RVS als materiaal, aluminium zal snel volgen. Dit zijn de materialen waar de markt naar vraagt, merkt hij. “De toepassingen gaan vanzelf wel komen als er een laagdrempelige oplossing is.” Prototypes bijvoorbeeld, maar ook tooling.

Praktijkervaringen

Zusterbedrijf Seido-Solutions 3D print onder andere hulpstukken voor het gebruik van Mitutoyo digitale meetlatten die in de autoassemblage worden gebruikt.

Electronics 3D printen De andere recente uitbreiding bij Seido Systems is de Nano Dimension, een 3D printer waarmee PCB’s worden geprint.

Op dit moment worden samen met universiteiten en onderzoekscentra enkele programma’s opgezet. Dat deze toepassing van 3D printen succesvol wordt, betwijfelt Karl Wallecan niet. “Op een elektronicabeurs in Utrecht hadden we een volle zaal bij een lezing. Deze markt staat waar kunststof printen tien jaar geleden stond. Nu is het nog een prototypeverhaal, maar over tien jaar wordt er meer elektronica geprint omdat ook daar time-to-market steeds korter wordt.”

De 3D printers in de demoruimte van Seido Systems printen bijna dagelijks. In de ruimte ernaast staan nog eens zo’n 15 3D printers van Stratasys, waaronder een Fortus 900mc. Hier wordt productie gemaakt onder de vlag van Seido Solutions. Het best bewaard geheim van Kortrijk? “We doen niks aan marketing voor de printservice, omdat we deze zijn gestart voor onze klanten. De machines lopen wel regelmatig allemaal gelijktijdig”, zegt Mieke.

De printservice is oorspronkelijk vooral opgezet als een dienst voor de klanten die een machine kopen. Ze komen als ze een groter formaat willen printen dan ze zelf kunnen, of met een andere technologie in een andere engineering kunststof. Daarnaast biedt Seido Solutions het 3D printen aan als back-up service als de eigen printer om welke reden dan ook uitvalt. “Dan nemen wij het printen over tegen materiaalkosten.” Die belofte kan Seido Solutions doen vanwege de repeteernauwkeurigheid van de Stratasys printers. Die zekerheid heeft al menig klant over de streep getrokken. Afgelopen jaar verkocht Seido Systems 40% van alle nieuwe printers aan bestaande klanten. Wie dus eenmaal begint, ontdekt de voordelen en schaalt op. seido-systems.com

De nieuwe Xact Metal 3D printer, waarmee Seido Systems het metaalprinten toegankelijk wil maken voor een brede groep bedrijven.

Staat het 3D printen van elektronica, zoals met de Nano Dimension, over tien jaar waar FDM printen nu staat?

26

print magazine september 2019

Prototyping en MNE samen: volledige waardeketen voor engineering en productie

Rolls-Royce kiest voor SLM500 Quad Vliegtuigmotorenbouwer Rolls-Royce kiest voor de 3D metaalprinter van SLM Solutions met vier lasers aan boord. De keuze is op de Duitse machine gevallen vanwege enerzijds de productiviteit dankzij vier lasers, anderzijds de manier waarop SLM Solutions de gasstroom in de bouwkamer regelt.

De Britse producent van vliegtuigmotoren wil de volgende stap zetten op het vlak van additive manufacturing en de tot nog toe ontwikkelde technologie opschalen naar 3D metaalprinters met vier lasers. Dat gaat men nu samen met SLM Solutions doen, waarbij beide bedrijven eveneens nauw samenwerken aan de voor de luchtvaart noodzakelijke certificering. De keuze voor het vlaggenschip van SLM Solutions, de SLM 500 Quad, heeft meerdere redenen. Allereerst zoekt Rolls-Royce productiecapaciteit.

De vier laserbronnen spelen daar een rol bij, net zoals het automatisch zeven en hergebruiken van poeder. Dit gebeurt alles in een gesloten systeem, om het aantal manuele handelingen te minimaliseren. Dankzij de vier lasers van elk 700 W kan de machine per uur 171 cm3 metaal opbouwen.

De vier lasers bestrijken het volledige bouwvolume.

Gecontroleerde gasstroom

Een tweede reden waarom de keuze op de SLM 500 Quad metaalprinter valt, heeft te maken met de manier waarop de gasstroom in de machine wordt geregeld. Omdat dit direct van invloed is op de kwaliteit van de werkstukken die de machine bouwt, heeft Rolls-Royce extra op dit punt gelet.

print magazine september 2019

Wie nog in zijn agenda Prototyping Kortrijk heeft staan voor november, kan de datum schrappen. Prototyping gaat namelijk samen met MNE één totaalconcept voor de industriële maaktechnologie vormen. Op 5 en 6 februari 2020 vinden beide evenementen gelijktijdig in Kortrijk plaats, met als missie de volledige waardeketen van ontwerpen tot maken en vermarkten in kaart te brengen.

Prototyping en MNE (Machineering Network Event) sluiten naadloos op elkaar aan, aldus de organisatoren van de beide evenementen. Advanced prototyping is immers een van de eerste stappen in de ontwikkeling van nieuwe producten, waar MNE zich met name richt op de industriële productietechnologie van A-Z. Met het samenbrengen van beide concepten maken de organisatoren een heel bewust statement. De korte time-to-market van nieuwe industriële producten en de toenemende mass customization vereisen een geoliede wisselwerking tussen snel en innovatief ontwerpen, engineering en produceren. Zuidwest-Vlaanderen blijft de thuisbasis voor beide events, die zich wel op heel België en Zuid-Nederland richten. Howest Industrial Design blijft het Prototying event ondersteunen. De nieuwe beurs speelt daarnaast in op het feit dat ZuidwestVlaanderen zich steeds meer ontwikkelt tot een hub voor hoogtechnologische ontwikkelingen. Niet toevallig kozen Sirris, HangarK, Xiak, Ugent, KUL, Vives, Howest, VKC en recent nog Flanders Make om hier manifest aanwezig te zijn. Kortrijk Xpo wordt de toekomstige ‘eventhub’.

Prototyping | MNE 2020 biedt bezoekers de combinatie van netwerken, expert classes en exposanten die oplossingen tonen voor de hele workflow in productontwikkeling.

Met de nieuwe formule willen de organisatoren eveneens de multidisciplinaire teams in de maakindustrie de kans bieden met één bezoek een overzicht te krijgen van relevante ontwikkelingen aan zowel de engineering- als productiekant. Hierdoor kunnen ze in de praktijk sneller de brug slaan.

Prototyping | MNE 2020

5 en 6 februari 2020, Kortrijp Xpo prototyping-mne.be

27

Fraunhofer IWU ontwikkelt met bedrijven ultrasnelle printtechnologie op basis van granulaat

SEAM technologie tilt FDM-printen naar next level FDM printtechnologie voor industriële serieproductie: lange tijd was dit ondenkbaar.

Onderzoekers van het Fraunhofer IWU denken met hun SEAM 3D printer wel een echte industriële FDMmachine te hebben ontwikkeld, die bijvoorbeeld ingezet kan worden voor het 3D printen van mallen voor kunststofverwerking of vezelversterkte structuurdelen voor auto’s. BMW is een van de betrokken bedrijven.

Ultrasnel, zo betitelen de onderzoekers uit Chemnitz hun SEAM 3D printer. De naam staat voor de technologie waarmee ze het plastic smelten: Screw Extrusion Additive Manufacturing. Net als in een kunststof spuitgietmachine wordt het granulaat met een schroef geplastificeerd. Daarna wordt het via een nozzle op het werkstukplatform geëxtrudeerd. Met hun huidig systeem kunnen ze per uur tot 7 kilogram granulaat verwerken. Dat is nog slechts het begin, laat Christopher John, onderzoeker aan het Fraunhofer IWU weten. Vergeleken met de standaard bij FDM is dit al fors hoger. De industriële benchmark FDM-printers halen maximaal vijftig gram per uur. De snelheid waarmee geprint wordt ligt op 900 mm/sec, een factor tien hoger dan de huidige benchmark. De printunit kan de doorvoer van het gesmolten materiaal precies regelen: het volume kan aangepast worden van 0 tot 100% en de breedte van elke laag kan variëren van 1 tot 8 mm.

Snel én nauwkeurig De SEAMHex, de versie met de hexapodaandrijving voor het bouwplatform, kan tot 7 kilo kunststof per uur verwerken.

Dankzij de schroefextrusie is de FDM printer van het IWU snel.

Wie denkt dat dit ten koste gaat van de nauwkeurigheid, wat tot nog toe vaak bij snellere FDM-printers het gevolg van

Verder onderzoek naar verbreding SEAM-concept Behalve dat samen met partners uit de industrie aan toepassingen wordt gewerkt, gaat het Fraunhofer IWU ook door met het verder ontwikkelen van de technologie die aan de basis van de SEAM 3D printer ligt. De focus ligt op autonome processen, doorontwikkeling van het kinematisch concept en materiaalontwikkeling. Wat de kinematica betreft, denkt men onder andere aan de integratie van een draaitafel of een draaibare nozzle, om hiermee het aantal vrijheidsgraden te verhogen. Ook werkt men aan systemen voor thermisch management, bijvoorbeeld het voorverwarmen en afkoelen van de werkstukken, en het printen met lange vezels. Wat de besturing betreft, gaat het om zaken zoals procesbewaking,

28

programmeren via featureherkenning, het balanceren van toleranties als men op bestaande componenten gaat 3D printen. Dat is namelijk eveneens een van de mogelijkheden, bijvoorbeeld op andere kunststoffen maar ook op textiel.

Doordat het werkstuk 5-assig beweegt, kan men zelfs op gekromde oppervlakken verder printen.

Meer informatie Fraunhofer IWU Martin Kaus, afdelingshoofd: martin.kausch@iwu.fraunhofer.de

www.iwu.fraunhofer.de

print magazine september 2019

Een voorbeeld product samen met Metrom geprint. Het 800 mm lange onderdeel is een opspanning voor een CFKvacuümvormdeel. Het is geprint en nagefreesd op één machine.

snelheid is, heeft het mis. Geprint wordt in lagen van 0,1 mm; wanddiktes van 1,3 keer de nozzlediamater worden in één beweging geprint. Het heeft veel te maken met de besturing van de machine, waarvoor een industriële CNC-besturing als basis is genomen. Deze werkt adaptief: de printsnelheid is afhankelijk van de baansnelheid. In de hoeken waar de snelheid lager ligt, wordt ook de volumestroom van het materiaal verminderd. Hiervoor valt men terug op het programmeren via een CADCAM-systeem. Daarnaast hebben de onderzoekers in het prototype gekozen om niet de printkop te bewegen maar het werkstuk. Dat gebeurt met een Hexapod-constructie, bekend uit de CNC-machinebouw. Dankzij dit aandrijfconcept beweegt het bouwplatform 5-assig met maximaal 560 mm/ sec. De SEAM printer is geschikt voor een veelvoud aan materialen: thermoplasten (ook hoge temperatuurmaterialen en vezelversterkte kunststoffen), elastomeren én zogenaamde feedstock materialen. Denk aan polymeergranulaat gevuld met metaal of keramiek. Bijkomend voordeel is dat de materiaalkosten vele malen lager zijn dan van het huidig gebruikte filament. De eerste testresultaten wijzen uit dat de SEAM-printer bij koolstofvezel versterkt PA6 (PA6 CF) ongeveer 80 procent van de mechanische eigenschappen van een spuitgiet werkstuk bereikt. “In de Z-richting halen we een sterkte van 55 MPa. De verbinding tussen de lagen (0,3 tot 0,5 mm hoog bij een 1 mm nozzle) is sterk”, aldus Christopher John.

aan het printen van kunststof structuurdelen maar ook mallen voor kunststofverwerking, bijvoorbeeld lamineren van composietstukken. Aan dat laatste werkt de Italiaanse machinebouwer CMS-Industries, die hiermee grote vormen voor de productie van vezelversterkte kunststof componenten wil printen. Hiervoor koppelen de Italianen de complexe extrusie-eenheid (die 150 kilo weegt inclusief granulaat) aan een groot portaal (3 bij 2 bij 1 meter) zodat er een bouwvolume van meerdere kubieke meters ontstaat. De extrusive-unit kan gewisseld worden voor een freeskop om het oppervlak in dezelfde cyclus na te frezen. In dit geval gaat het wel om een 3-assig concept. Met de Duitse machinebouwer Metrom wordt het Pentapod concept uitgewerkt. Hierbij ligt het werkstuk stabiel en beweegt de extrusie-unit. Ook Metrom integreert een freesspindel in de machine. BMW wil de SEAM technologie inzetten in combinatie met een robot. Deze PentraPrint 3D heeft net als de Pentapod een werkbereik van 1500 bij 1500 bij 1500 kubieke meter. De laatste drie concepten zijn wel langzamer dan de SEAMHex.

Meerdere concepten in ontwikkeling

Het Fraunhofer IWU heeft de 3D printer ontwikkeld in samenwerking met BMW Group, maar er zijn ook al andere partijen mee aan de slag. Omdat de SEAM-printer in de hexapoduitvoering een bouwvolume heeft van 1100 bij 800 bij 600 mm, denken de ontwikkelaars onder andere

print magazine september 2019

Een van de toepassingen is het printen van kunststoffen op textiel.

29

Renishaw 3D print kritisch onderdeel voor RenAM 500Q om meer lasers mogelijk te maken

Méér lasers, méér productiviteit, maar de extra warmte?

Renishaw toont op de EMO 2019 RenAM 500Q, de poederbed metaalprinter met vier lasers van elk 500W. Deze 3D metaalprinter is zelf een voorbeeld van wat mogelijk is met 3D printen, want het galvanometerhuis voor de machine wordt op een RenAM 500Q geprint. Omwille van functie-integratie en de geïntegreerde koelkanalen.

“Additive manufacturing is voor ons belangrijk. Voor de toekomst is dit een groeimarkt”, zegt Philippe Reinders Folmer, directeur Renishaw Benelux. Sinds het positioneeren metrologie-concern het vroegere MTT heeft overgenomen, is er fors geïnvesteerd in de ontwikkeling van de metaalprinttechnologie. Wereldwijd zijn er al de nodige machines afgezet bij klanten. Sandvik Coromant beschikt bijvoorbeeld over de nieuwe RenAM 500Q. In de eigen fabriek in Wales gebruikt Renishaw de RenAM metaalprinters voor de productie van medische implantaten.

Méér lasers vraagt stabieler proces

De RenAM 500Q is vooralsnog het antwoord van Renishaw op de vraag naar productiviteit. Meer lasers betekent sneller printen, alhoewel elke oplossing ook gevolgen heeft, zegt Philippe

Reinders Folmer. Bijvoorbeeld meer warmte-inbreng. “Daarom printen we de optische module, zodat we koelkanalen kunnen integreren”, legt hij uit. “Hierdoor krijgen we een thermisch stabiel proces.” Ook functie-integratie is een voordeel van 3D metaalprinten. Hierdoor kan Renishaw het galvanometerhuis compacter bouwen zodat er vier paren digitaal aangestuurde spiegels in de optische module passen. Desondanks vergen vier lasers van 500W een hogere bouwkamer, wat tot een grotere spotgrootte van de laser leidt. Renishaw lost dit in de RenAM 500Q op door dynamisch te focussen. Een ander gevolg van meer lasercapaciteit is meer rookvorming tijdens het printen. “We hebben voor deze machine de bouwkamer volledig opnieuw ontworpen om rookvorming tegen te gaan”, zegt Philippe Reinders Folmer hierover. Het argon beschermgas wordt van bovenaf in de bouwkamer gebracht en onderin, vlak boven het poederbed, weer afgezogen. De rookgassen worden samen met eventuele losse poederdeeltjes eerst in een cycloon gezogen en komen pas daarna in de filters. Op die manier wordt met een constante druk afgezogen, onafhankelijk van hoe ver de filters vol zitten. Tijdens de introductie van deze nieuwe machine op Formnext eind verleden jaar, heeft Renishaw de machine de hele dag laten aanstaan. “De wanden waren aan het eind van de beurs nog steeds zuiver.”

Renishaw 3D print het galvanometerhuis, waarin vier paren spiegels worden geplaatst, op de RenAM 500Q metaalprinter. Hierdoor kan de unit compacter worden gebouwd en voorzien van interne koelkanalen die bijdragen aan een thermisch stabiel proces.

30

print magazine september 2019

De RenAM 500Q is het antwoord van Renishaw op de vraag naar meer productiviteit bij het 3D metaalprinten.

Software

Renishaw ontwikkelt niet alleen hardware voor AM, maar ook software. Dassault is de eerste CAD-ontwikkelaar die de Quantum software voor 3D metaalprinten integreert in Catia.

“Met Siemens zijn we ook al ver om de software in NX te integreren”, zegt Philippe Reinders Folmer. Hij denkt dat de CADsoftware de plek in de workflow is waar de AM-software het beste geïntegreerd kan worden. De gevolgen van aanpassingen

aan het ontwerp voor het AM-proces moeten daar gedaan worden.

Renishaw heeft voor het thema additive manufacturing een AMgids ontwikkeld. Hierin vind je video’s, case-studies en themaartikelen over additive manufacturing, onder andere geschreven door de AM-experts van Renishaw Marc Saunders en Martin McMahon. De AM-gids vind je op renishaw.nl

Waarom blijft Nederlandse maakindustrie achter met AM? Philippe Reinders Folmer vindt additive manufacturing ook voor de Nederlandse maakindustrie belangrijk.

Desalniettemin blijft het aantal systemen in Nederland (en België) achter bij de ontwikkeling in andere landen.

“Het potentieel is er in deze markt, maar bedrijven durven nog niet te schakelen.” Dat komt doordat de meeste maakbedrijven toeleveranciers zijn; en geen eigenaar van het IP. De eigendomsrechten liggen vaak bij een andere partij in de keten. Voor toeleveranciers zijn de investeringen in 3D metaalprinttechnologie hoog, terwijl de voordelen elders in de keten liggen. OEM’ers, zo merkt Philippe Reinders Folmer, staan als eindgebruikers nog afwachtend tegenover de technologie, omdat ze vragen hebben over drukvastheid et cetera. “We leggen de lat met poederbed printen erg hoog. Daarom moeten we dit soort zaken onderzoeken.” Om de industrie hierbij te steunen, heeft Renishaw wereldwijd meerdere Solutions Centers ingericht. Hij zou zo’n centrum ook graag in de Benelux zien. Het potentieel voor de technologie in de hightech industrie is volgens hem groot.

Bedrijven als ASML zouden tientallen 3D metaalprinters kunnen inzetten als ze voor de technologie kiezen en deze in huis halen of samen met een toeleverancier gaan ontwikkelen. De markt is er in potentie dus wel.

“Maar er zal eerst nog veel water door de Maas gaan.”

print magazine september 2019

31

Nano Dimension ontwikkelt met DragonFly LDM productieprinter voor PCB’s en sensoren

Low volume productie van elektronica dankzij 3D printen

Een PCB geprint op de nieuwe DragonFly LDM. Met deze nieuwe 3D printer is 24/7 onbemande productie van PCB’s, sensoren en antennes mogelijk.

Nano Dimension zet de volgende stap in het 3D printen van elektronica. De nieuwe DragonFly LDM 3D printer is ontwikkeld om 24/7 elektronica te printen, met minimale interventie door een operator.

“Klanten willen deze volgende stap maken; low volume productie. Door industrie 4.0 en IoT wordt dat belangrijker”, zegt Amit Dror, CEO en co-founder van Nano Dimension.

De DragonFly LDM is de derde generatie 3D printer die het Israëlische bedrijf ontwikkelt. Na de compacte desktopprinter, was de DragonFly Pro al meer een industriële machine. Maar, legt Amit Dror uit, nog steeds bedoeld voor prototypes. Het aantal noodzakelijke interventies door een operator is te hoog om over onbemande productie te spreken. En dat is precies de stap die het bedrijf nu zet, samen met de Duitse defensiespecialist Hensoldt, die nauw bij de ontwikkeling van de nieuwe 3D printer betrokken is geweest. “De belangrijkste feature is dat de nieuwe machine 24/7 kan printen zonder onderhoud. Het aantal printuren per week verdubbelt nagenoeg.”

32

Nano Dimension CEO: in de toekomst 3D printen we 3D elektronica inclusief de mechanische onderdelen Eén interventie per dag

Dat is onder andere te danken aan de manier waarop Nano Dimension een aantal stappen in het proces automatiseert. Zo moet de operator in de Pro versie de printkoppen handmatig reinigen. De LDM-versie beschikt over een systeem dat de koppen automatisch reinigt en droogt. Een tweede punt waarmee veel tijd wordt gewonnen, is het kalibreren. Bij de Pro versie kost dit negen uur per keer, bij de nieuwe DragonFly LDM nog slechts drie uur per week. “Algoritmes in combinatie met een camera berekenen tijdens het printen voortdurend de kalibratiewaarden en stellen hiervoor bij”, legt Amit Dror uit.

Bij het 3D printen van PCB’s is dit belangrijk omdat men twee

print magazine september 2019

verschillende materialen print, met verschillende laagdikten.

Daarnaast heeft Nano Dimension de nieuwe DragonFly LDM qua software op meerdere punten zodanig verbeterd, dat de uptime en de meantime between failures, voor machinebouwers een belangrijke indicator, sterk verbeteren. Zelf praat de fabrikant over een aanzienlijk betere Overall Equipment Effectiveness (OEE). Ook de monitoring van de machine is uitgebreid, waarbij men aanhaakt aan de trends op het vlak van Industrie 4.0. Door al deze verbeteringen is de printer 24/7 productief en volstaat één keer in de week onderhoud. Amit Dror: “Met de nieuwe printer kun je zowel prototyping als low volume productie doen.

Onbemande productie 24/7.” Omdat de printtechnologie zelf gelijk is gebleven, kan Nano Dimension de 40 machines die wereldwijd al in gebruik zijn, upgraden naar de nieuwe versie.

Low volume productie gaat groeien

Amit Dror ziet de nieuwe DragonFly LDM als een logische stap.

Klanten die enthousiast zijn dat ze hun prototypes kunnen printen, en daarmee time to market verkorten, willen inmiddels meer. “De meeste klanten zijn bezig met nieuwe designs en met prototypes. Op een bepaald moment willen ze de stap naar productie maken. Ze sturen liever geen designs naar China: dat kost tijd en een batch van 20 producten kost net zoveel als 1000.” Zeker nu de voorspellingen over het aantal IoTapparaten in deze wereld naar duizelingwekkende hoogten schieten, ontstaat hier een groeimarkt: lokale low volume productie. “Lang niet al die connected devices zijn in aantallen van honderdduizenden stuks nodig”, zegt de CEO van Nano Dimension. “Van de meeste devices zijn er een paar honderd tot misschien duizend per jaar nodig.” Hij gelooft in een groei van low volume productie van elektronica componenten, zoals PCB’s maar ook antennes, sensoren en andere IOT-apparaten. Amit Dror ziet daarom eveneens een kans voor servicebureaus, die juist in het vroege stadium van productontwikkeling bedrijven kunnen ondersteunen door op de nieuwe DragonFly LDM eerst de prototypes te maken en daarna de daadwerkelijke productie op te starten.

Paar honderd divices per dag

De nieuwe printer is qua basis, printplatform en materialen identiek aan de vorige versie. Dat betekent een maximaal bereik van 16 bij 20 cm met een maximale hoogte van 3 mm. Hoeveel

print magazine september 2019

Amit Dror: door de groei van IoT zal de vraag naar lokaal low volume printen van elektronica gaan toenemen.

producten in dit volume geprint worden, is afhankelijk van het formaat. “Dat varieert van enkele stuks tot een paar honderd”, aldus Amit Dror. Door de miniaturisatie schuift dat aantal steeds verder op. Omdat de DragonFly LDM een volledige tray in 24 uur print, heb je binnen een dag de producten klaar. Uitnemen van de tray en starten van de printjob gebeuren nog handmatig, daarna loopt het proces geautomatiseerd verder.

Naar 3D electronics printen?

Nano Dimension brengt met de DragonFly LDM de derde printer in enkele jaren op de markt. Daarmee zorgt het bedrijf, zo merkt Amit Dror op, voor meer verandering in de productie van PCB en andere elektronicacomponenten dan er in de laatste 70 jaar geweest zijn. En qua disruptie staat de sector pas aan het begin. ”LDM is een revolutionaire stap, maar we ontwerpen nog steeds in 2D. Ik denk dat we in de toekomst naar 3D vormen voor elektronische onderdelen toe gaan. Ook de combinatie met de mechanische productie komt er. Dan zullen er compleet nieuwe mechatronica concepten ontstaan.” Dat is niet alleen de visie van Nano Dimension, benadrukt de CEO. Ook concerns als Siemens en Dassault Systèmes geloven hierin. Wordt dus vervolgd.

Nano Dimension heeft de nieuwe DragonFly LDM (Lights-Out Digital Manufacturing) ontwikkeld in nauwe samenwerking met het Duitse Hensoldt, producent van onder andere defensieapparatuur.

Hensoldt was eveneens een van de eerste klanten die de Pro-versie is gaan gebruiken.

Hensoldt is marktleider in civiele en militaire sensortechnologie. Het Duitse bedrijf spreekt over 40% meer productie met de nieuwe 3D printer.

33

Certificering en kostenreductie belangrijke thema’s op Additive World Conference

De ontbrekende schakels in industrialisering 3D metaalprinten De argumenten om over te stappen naar additive manufacturing zijn er voor heel wat toepassingen. Maar hoe hou je de kosten in de hand? En hoe pak je certificering en kwalificering aan? Twee prangende vragen uit de AM-industrie die aan bod kwamen op de 7e Additive World Conference. Gingen de deelnemers met oplossingen naar huis?

Het ‘missionarissenwerk’ van het Italiaanse Aidro, dat 3D metaalprinten inzet om hydraulische componenten lichter, compacter en effectiever te maken, typeert de aarzeling in sommige traditionele industriesectoren. “De hydrauliekmarkt is conservatief. Dat maakt het moeilijk, maar we werken eraan”, zegt Valeria Tirelli, CEO, die geen kans in de wereld onbenut laat om de mogelijkheden van 3D metaalprinten te promoten. Aan argumenten om de voordelen juist bij hydraulische systemen aan te tonen, heeft ze geen gebrek. “AM wordt nooit een vervanger voor alles, maar we zien wel specifieke toepassingen waarin het voordelen oplevert.” Zoals gewichtsbesparing en stromingsoptimalisatie. Hierdoor kan compacter worden gebouwd. Uitsluiten van lekkages is een ander voordeel.

Is een integrale AM-productielijn de manier om kosten te reduceren?

Product en proces verbeteren

Ian Gibson, die zijn tijd deelt tussen de UTwente en het Fraunhofer Project Center in Enschede, ziet dat in sommige sectoren additive manufacturing rijp is voor toepassingen. Maar er zijn ook industrieën waarvoor de technologie nog in een vroeg stadium zit. “Dan moet je voorzichtig zijn met investeren.”

Want het gaat niet alleen om de machine. De aanschaf van een 3D printer is niet het ultieme verhaal, benadrukt Ian Gibson. Een dergelijke investering moet je kunnen rechtvaardigen. Het beste bewijs dat de industrie AM als productietechnologie accepteert, is volgens hem dat andere machinebouwers instappen en AM aan hun portfolio toevoegen. Het belangrijkste is dat je je goed realiseert dat additive manufacturing geen vervanging is van een bestaande productietechniek, maar dat je investeert omdat je zowel je product als je proces wilt veranderen.

Certificering

Valeria Tirelli: Additive Manufacturing helpt grenzen te verleggen.

34

En bij dat traject hoort certificering. Dit onderwerp leeft in de AM-industrie, met name bij toeleveranciers aan de luchtvaartindustrie. Daar moeten bedrijven met andere technieken echter ook nog steeds aan werken, benadrukt Kristian Arntz, directeur ACAM in Aken. Het gaat dan vooral om certificering van de workflow. Itkarsha Ankalkhope van het

print magazine september 2019

bij Additive Industries. De 3D printerfabrikanten leren steeds beter het smeltproces te beheersen. Zo is de gaskwaliteit een wezenlijke factor als het om poriën in een 3D geprint metalen werkstuk gaat, ook al wordt in eerste instantie vaak naar de poederkwaliteit gekeken. Met een optimale gasstroom kunnen namelijk de spetters wegblazen, kleine druppeltjes gesmolten materiaal die uit het smeltbad ontsnappen. Mark Vaes: “Deze zijn groter dan een poederdeeltje. Ze komen terug in het poederbed en dan hebben ze meer energie nodig om te smelten, dus smelten ze niet volledig. Daardoor ontstaat er een gebrek aan hechting. Dat willen we met een optimale gasstroom voorkomen.” Waar machinebouwers als Additive Industries behoefte aan hebben, is software die berekent welke laser welk deel van het onderdeel belicht en de gasstroom precies op dat scanpatroon afstemt. “Want de juiste allocatie van de laser is nodig voor een goede balans tussen kwaliteit en efficiency.”

Kostenvraagstuk De spanning bij de finalisten van de designcompetitie was de eerste dag nog te snijden. K3D won uiteindelijk (zie vorige editie).

MTC in Groot-Brittannië ziet hier de uitdaging voor het instituut tussen universiteiten en industrie in. “Bridging the valley of death”, zo vat hij de missie van het MTC samen. Als eerste nietAmerikaanse instelling participeert het MTC tegenwoordig in de AM-commissie van het ASTM, het Amerikaanse normeringsinstituut. Het feit dat GE tien jaar ontwikkeld heeft aan de fuel nozzle, voordat het 3D printproces industrieel werd opgezet, toont voor hem aan dat ook zulke grote concerns worstelen met certificering. Een deel van de oplossing hiervoor zal uit de machines gaan komen, verwacht Mark Vaes, CTO

Efficiency, beter gezegd, de kosten, is een ander punt dat momenteel veel aandacht krijgt. Zeker sectoren zoals de automobielindustrie willen lagere kosten per onderdeel, wil AM hier doorbreken als productietechnologie. Het Duitse SMS Group in Mönchengladbach ontwikkelt samen met Additive Industries een systeem waarbij de productie van het poeder tot en met de nabewerking van de AM-stukken in één geïntegreerde lijn gebeurt. Het familiebedrijf, dat installaties voor staalfabrieken bouwt, wil de focus verschuiven nu er al jarenlang wereldwijd overcapaciteit is in de staalindustrie. SMS Group pakt het anders aan dan andere poederfabrikanten en kiest voor gasatomisatie.

Dat levert volgens Thomas Brune een betere poederkwaliteit op doordat het gas voorkomt dat deeltjes samenklonteren.

“We zien echt de verschillen in kwaliteit vergeleken met

De tweede dag van Additive World vond dit jaar eveneens bij Additive Industries zelf plaats.

Daar kregen de deelnemers inzicht in de plannen van de machinebouwer.

print magazine september 2019

35

Professor Ian Gibson: “Je investeert in AM omdat je je product en proces wilt verbeteren, niet om bestaande technologie te vervangen” Daan Kersten, CEO van Additive Industries, tijdens de opening van de conferentie.

wateratomisatie.” De installatie die ze klaar hebben, kan 100 kilo metaalpoeder produceren en kan opgeschaald worden naar 500 kilo. Uiteindelijk wil de groep het concept aanbieden als een service. “De klant hoeft niet te investeren in de hele fabriek maar betaalt per ton poeder dat verwerkt wordt”, legt Brune dit concept uit. In dit model ligt het marktrisico bij de klant, want hij maakt afspraken over een minimale hoeveelheid poeder per jaar. Maar de kapitaalsinvestering vervalt, die neemt SMS Group voor haar rekening. “En time to market is erg kort.” In het project Scale4series wordt de poederlijn gecombineerd met de Metalfab1, warmtebehandeling en eventuele post processing.

“Van poeder direct naar de printer is de beste kwaliteitsgarantie.”

Aandacht voor het printproces

Zo’n geïntegreerde lijn zal voor veel bedrijven een stap te ver zijn.

Stand alone machines blijven voor de gemiddelde toeleverancier dé oplossing. Maar die vinden 3D metaalprinten vaak te duur, aldus Manuel Michiels, business developer bij Materialise, verwijzend naar diverse onderzoeken. De ervaring van Materialise toont aan dat 75% van alle kosten in de buildjob zit. Simulatie hiervan helpt het percentage scrap verminderen.

Manuel Michiels: “15% scraprate is niet ongewoon. Dat betekent al gauw 50.000 euro verlies per jaar. Wie het percentage afkeur reduceert tot 7,5%, bespaart jaarlijks 25.000 euro.” Met simulatie kan men bijvoorbeeld zien of de supportstructuren te warm worden, een van de meest voorkomende fouten.

Slimmer omgaan met support kan ook kosten reduceren; niet alleen qua printtijd, ook bij post processing. Materialise heeft hiervoor eStage ontwikkeld, software die de positie van support optimaliseert en bovendien ervoor zorgt dat na het printen de support makkelijk verwijderd kan worden. “Automatisch support verwijderen kan 50% tijd besparen.” Naar de toekomst toe

Manuel Michiels, business developer bij Materialise: kosten omlaag door scraprate te halveren.

verwacht men bij Materialise veel van de nieuwe Digital Factory Software van Siemens die in de loop van 2019 op de markt komt.

Integratie met PLM is daar onderdeel van. Dan wordt het AM proces gekoppeld aan zaken zoals MES systemen en distributed manufacturing. “Daarmee kunnen bedrijven hun AM processen linken aan de generieke maakprocessen.”

Mindshift bij engineers

Uiteindelijk zal de doorbraak echter met name moeten komen van een mindshift bij engineers. Een open mind is noodzakelijk, meent Valeria Tirelli van Aidro. “We zijn anders naar klanten gaan luisteren omdat we weten dat er oplossingen bestaan voor problemen die onoplosbaar lijken. AM geeft mogelijkheden om grenzen te verleggen.” Dat moet de echte drijfveer zijn om de techniek in te zetten.

De deelnemers aan de 2019 editie van Additive World Conference (foto’s Additive Industries).

36

print magazine september 2019

Pro L en XL modellen vullen leemte gat tussen instapprinters en dure industriële systemen

Felixprinters kiest definitief voor de industrie Felixprinters is een van de Nederlandse fabrikanten die vlak na de opkomst van de open source community met een consumentenprinter op de markt kwam. Zelfbouw. Nu, acht jaar later, zet de fabrikant uit IJsselstein met de nieuwe Pro L en XL definitief de stap naar de industriële markt.

Niet alleen het type klant van Felixprinters is veranderd, het bedrijf zelf ook, zegt Guillaume Feliksdal. Samen met zijn vader heeft hij het bedrijf in 2011 opgericht. Waren de eerste klanten nog bereid om zelf hun 3D printer in elkaar te schroeven, de huidige klanten zoeken vooral een 3D printer die meteen een perfect product aflevert.

“Klanten zijn kritischer geworden”, vat Guillaume de verandering samen. Deze ontwikkeling heeft Felixprinters gedwongen om het businessmodel aan te passen. Dat is begin vorig jaar gedaan. “We ontwikkelen momenteel voor klanten zelfs maatwerkoplossingen.

Ons modulair platform maakt dat mogelijk.”

Industriële markt

Guillaume Feliksdal ziet twee groepen klanten in de industrie. Aan de ene kant bedrijven die hun producten willen customizen. Aan de andere kant bedrijven die met FDM printers eindproducten willen maken, zelfs in series. Daarvoor zijn de nieuwe Pro L en XL ontwikkeld, filament printers met een bouwvolume van respectievelijk 48 en 144 liter. Hiermee mikt de fabrikant op gebruikers die een entry level 3D printer onvoldoende betrouwbaar vinden en tegelijkertijd het prijskaartje van de dure, industriële FDM printers te hoog. “Onze doelgroep is industrieel zakelijk, maar

Felixprinters zijn open printers. Hoewel eigen materialen met uitgebreid geteste instellingen worden verkocht, kunnen klanten ook ander filament verwerken.

print magazine september 2019

De nieuwe Pro L en XL 3D printers zijn net als de andere Felixprinters ‘upgradable’.

dan wel breed. In deze industriële markt zien we de acceptatie toenemen. En als engineeringteams er eenmaal mee aan de slag zijn gegaan, zie je een wereld voor ze opengaan. Dan vinden ze steeds meer toepassingen.” Maar, voegt hij eraan toe, een 3D printer is en blijft een procesmachine. Als je onvoldoende rekening houdt met een aantal zaken, mislukken de prints. Daarom worden de nieuwe modellen inclusief installatie en training verkocht, om de leercurve te verkorten.

Volledig gesloten

Qua constructie is Felixprinters een heel nieuwe weg ingeslagen. De nieuwe modellen zijn gesloten, hebben in het X- en Y-vlak industriële lineaire geleidingen waarover de printkoppen bewegen (het printbed staat nu stil) en voor de beweging in Z-richting bouwt men kogelomloopspindels in. Het frame is opgebouwd uit aluminium profielen, waarmee een stijve constructie wordt gebouwd die door de aluminium beplating nog eens extra wordt verstevigd. Om een stabiel proces te garanderen, wordt het printbed gegoten (aluminium), daarna vlak gefreesd en dan gegloeid om alle spanningen uit het materiaal te halen. De verwarming gebeurt direct met een 220V heater. Zodra deze detecteert dat het filament op is, wordt de printjob veilig gestopt. Na het wisselen van het filament gaat de 3D printer verder. Behalve dat dit voorkomt dat een meerdere dagen durende printjob waardeloos wordt doordat het filament op is, ziet Guillaume Feliksdal vooral dat klanten hiermee materiaalkosten besparen. “Ze kunnen de 1 of 4 kg filamentspoelen volledig op gebruiken.”

37

ONTMOET LEVERANCIERS EN VOLG DEMONSTRATIES VAN NIEUWE INDUSTRIËLE PRODUCTIETECHNIEKEN OP DÉ VAKBEURS VOOR METAALBEWERKING VERSPANEN

PLAATBEWERKING

VERBINDEN

AUTOMATISERING

OPPERVLAKTEBEHANDELING

3D PRINTEN

KENNISTHEATER MET TOEKOMSTGERICHTE EN PRAKTISCHE KENNISSESSIES

NIEUWE PLATTEGROND MET SEGMENTEN

BEKIJK HET VOLLEDIGE KENNISPROGRAMMA ONLINE

EEN BEZOEK AAN METAVAK WAS NOG NOOIT ZO EFFICIËNT

REGISTREER UW BEZOEK VIA WWW.METAVAK.NL VRAAG NU TICKETS KOSTELOOS AAN MET DE CODE: 71917693

EVENEMENTENHAL GORINCHEM

8, 9 EN 10 OKT 2019

WWW.METAVAK.NL

DIT JAAR EEN NIEUWE DATUM

21E EDITIE

Kunststoffen 2019 NH

25-26 SEPTEMBER 9.30-17.00 uur

Co n

fer e

nce

Laat u inspireren en verrassen door de waardevolle ontwikkelingen en mogelijkheden binnen de kunststofwereld.

Ervaar alles op het gebied van: • Duurzaamheid en recycling • Kostprijs-besparing • Innovatieve productiemethodes • Productontwikkeling • Slimme materialen • Automatisering in de kunststoffenbranche

Cen t

re K

on

ing

Gratis toegang Meld u direct aan via www.kunststoffenbeurs.nl

sho

f, V e

ldh

ove n

: atie

s ani g r O

www.kunststoffenbeurs.nl

38

print magazine september 2019

Tenco DDM print sensoren voor wielerwereld De Belgische Tourrevalatie Wout van Aert (Jumbo-Visma) is een van de coureurs die de technologie van Bioracer Motion inzet om houding en bewegingen te optimaliseren. Dit Belgische bedrijf meet met 3D geprinte sensoren op het lichaam van de wielrenner. Deze sensoren zijn 3D geprint door Tenco DDM. Bij de ontwikkeling van de sensoren liep Bioracer Motion tegen het probleem aan dat de sensoren qua design niet optimaal waren om goed op het lichaam van de renner te bevestigen. Omdat er met infrarood licht wordt gemeten, mag de behuizing van de sensor absoluut geen lichtreflectie uitlokken. De behuizingen van de IR lenzen moeten het licht maximaal doorlaten, intern mag er geen lichtverlies optreden. Bovendien moeten ze UV bestendig zijn. Met dat eisenpakket is Tenco DDM aan de slag gegaan om het concept uit te werken voor 3D printtechnologie. Daarbij is het volledige traject van design, prototyping tot en met de uiteindelijke productie met 3D printen doorlopen.

DLP technologie meest geschikt

Het 3D printbedrijf uit Genk heeft gekozen voor de DLP printtechnologie voor zowel de behuizing van de sensoren als die van de lenzen. De behuizingen hebben wanddikten van minder dan 1 mm. De oppervlaktekwaliteit die het BelgischeLimburgs printbedrijf hiermee realiseert is dusdanig hoog, dat afwerking minder tijdrovend is dan bij andere technieken. De sensorbehuizingen worden afgewerkt met een matzwarte lak om elke reflectie te voorkomen. Daarmee wordt de behuizing tevens resistent tegen zout en zweten. Ook de lenzen worden met DLP printers geprint. Dat gebeurt met een nauwkeurigheid van 22 micron. Hierdoor zijn ze perfect rond, mooi mat qua oppervlaktestructuur en zorgen ze voor een diffuse spreiding van de infraroodstraal. Tenco DDM produceert de sensoren inmiddels in serie en neemt eveneens de volledige afwerking ervan voor haar rekening. “Met additive manufacturing en onze post processing kennis, leveren we een volledig afgewerkt product af”, zegt Tom Castermans, oprichter en eigenaar van Tenco DDM. De producten

Tenco DDM heeft het concept van de sensoren zover doorontwikkeld, dat serieproductie met de DLP printer haalbaar is.

van Bioracer Motion passen precies in zijn visie op 3D printen als maaktechnologie. “Een onderdeel dat van de 3D printer afkomt, is nog niet bruikbaar omdat het niet is afgewerkt.” tenco-online.com

TUe-student wint Student Grant met metastructuur Davide Amorim, student aan de TU Eindhoven, heeft een van de Student Grants van 3D Hubs gewonnen. Hij heeft een schoenzool ontwikkeld waarin hij metastructuren toepast, zodat hij de zool op verschillende plekken andere eigenschappen kan geven, ondanks dat hij slechts één materiaal gebruikt en de zool in één keer 3D print. In zijn project One Shoe maakt Davide Amorim gebruik van zogenaamde Mechanische Metrastructuren (MMS). De reden waarom hij voor deze oplossing kiest, is dat de zool zo eenvoudig recyclebaar is, hetgeen lastiger is wanneer er meerdere materialen in verwerkt zijn. Voor de Student Grant 2019 van 3D Hubs waren dit jaar meer dan 200 inzendingen, van ruim 100 universiteiten wereldwijd. Er zijn in vijf categorieën Student Grants toegekend.

3dhubs.com

print magazine september 2019

Dankzij Mechanische Metastructuren 3D print Davide Amorim deze schoenzool uit één materiaal met meerdere mechanische eigenschappen.

39

Fontys-student benut voordelen 3D printen optimaal met solidThinking Inspire

3D geprinte grijper voor folies

De grijper is in z’n definitieve vorm 3D geprint op de HP 3D printer.

Coen Bokslag studeert bij Fontys Hogescholen af op een ontwerp voor een 3D geprinte grijper voor een hightech machine. Hoewel de machine slechts dunne folies verwerkt, zijn versnellingen tot 6G verantwoordelijk voor hoge krachten op de grijper.

Topologie-optimalisatie en daarna 3D printen bleken de oplossing te bieden.

Het Objexlab van Fontys Hogescholen heeft voor een vroegere

40

Philips spin-off een ontwikkeltraject gedaan, dat het potentieel van 3D printen in de hightech industrie in de Brainport regio illustreert. De machinebouwer wilde een nieuw type grijper voor de folies (elk 10 tot 15 gram) die in de machine verplaatst moeten worden. De uitdaging was de hoge krachten op de grijper door de enorme versnellingen. Daarnaast is er op de folies slechts 600 mm2 oppervlak beschikbaar om ze met zuignappen op te pakken. Coen Bokslag heeft allereerst een virtueel model gemaakt. Hier heeft hij de krachten in

print magazine september 2019

Coen Bokslag heeft de zachte siliconen nozzles gegoten met een 3D geprinte mal. Deze mal heeft hij geprint op de Formlabs2, een van de 15 3D printers van Fontys.

aangebracht die tijdens de bewegingen op de grijper komen te staan. Ook de bevestiging en andere vaste gegevens heeft hij in deze design space (het grootst beschikbare volume waar de software zoveel mogelijk van afsnoept) gedefinieerd. Met Altair solidThinking Inspire heeft hij daarna een topologieoptimalisatieslag gedaan. De Altair software berekent waar het materiaal binnen de design space relevant is voor het weerstaan van de opgelegde krachten en noodzakelijk is voor de bevestigingspunten. Zo heeft hij de ideale combinatie van stijfheid en gewicht gevonden. Coen Bokslag: “Hoewel de userinterface niet vergelijkbaar is met gebruikelijke CADprogramma’s, kostte het me niet heel veel tijd om het resultaat te krijgen dat ik zocht.”

Voordelen 3D printen

In het uiteindelijke designconcept komen de voordelen van 3D printen tot uitdrukking, zoals functie-integratie. Hierdoor bestaat de hele grijperunit uit minder componenten dan voorheen. Ook is er minder materiaal gebruikt, dus het gewicht is lager en het volume kleiner. Dankzij het geringere gewicht is de noodzaak van een frame en een actuator vervallen. Tot slot heeft Coen Bokslag de unit met de nozzles zodanig ontworpen dat deze eenvoudig verwisseld kan worden als het type folie wijzigt. Dat verhoogt de inzetduur van de machine.

Hogere materiaaldichtheid

Het door de Altair software gegenereerd ontwerp is vervolgens verder uitgewerkt door de Fontys student en daarna 3D geprint op een HP Multijet Fusion 3D printer. Waarom specifiek de HP printer? Rein van der Mast: “De prints hebben een hogere

print magazine september 2019

dichtheid dan die van een SLS printer. We wilden geen enkel risico nemen dat door lekkage de onderdruk in de grijper afneemt als een leadframe wordt opgepakt.”

Engineer wordt procesbewaker

Het ontwerp is dus grotendeels door SolidThinking Inspire gegenereerd. Hoe gaat generatieve designsoftware het werk van de design engineer veranderen? Rein van der Mast: “De engineer komt niet buiten spel te staan. Hij wordt veel meer een procesbewaker, bepaalt het doel en de route, stuurt desgewenst bij en controleert het eindresultaat.” Hij denkt dat de uitdagingen, zeker bij 3D printen, zo complex worden, dat de software veel beter in staat is hier de optimale oplossing voor te vinden dan de mens zelf. Maar dat betekent niet dat de engineer is uitgespeeld. “Als het model met het krachtenspel dat gelijk moet zijn aan het krachtenspel in de praktijk, niet goed gedefinieerd wordt, komt er rommel uit de software. Daar staat men nog onvoldoende bij stil.” Daarnaast ziet hij voor de engineer een rol om te beoordelen of de marges die een product heeft, nog voldoende zijn. Want topologie-optimalisatie haalt de ruime marges die de mens eigenlijk standaard inbouwt, eruit, waardoor vaak tamelijk ‘iele’ constructies overblijven. “Die zijn sterk bij normale belasting, maar pas op als de belasting eens iets meer is dan voorzien. Je moet dus heel goed weten welke belastingen er op het werkstuk komen en hoe.”

Rein van der Mast heeft deze case gepresenteerd op Rapid.Tech in Erfurt.

41

Ariane op drempel certificering klasse 1 onderdelen

Kostenbesparing drijfveer voor AM

Steffen Beyer: kostenreductie van het aandrijfsysteem voor de Ariane raket kan alleen met disruptieve technieken.

De Europese rakettenbouwer Ariane Group staat op de drempel van het certificeren van 3D metaalprinten voor klasse 1 onderdelen voor de Ariane 6 raket. Dat heeft Steffen Beyer, verantwoordelijk voor productietechnologie, gezegd op Rapid.Tech 2019. Momenteel lanceert Ariane al raketten met 3D geprinte klasse 3 onderdelen, in de toekomst zijn klasse 1 onderdelen nodig om tot de noodzakelijke kostenbesparingen te komen.

De weg die de Europese Ariane Group tot nog toe heeft afgelegd, illustreert hoe moeilijk certificering van AM-processen voor

deze veeleisende industrie is. In oktober 2016 stond de foto van de injectorhead van de Arianeraket op de cover van 3D Print magazine. De aanleiding was destijds de presentatie van Steffen Beyer op het LAM Forum bij het Fraunhofer ILT in Aken. Toen waarschuwde hij al dat de tijd drong, omdat over enkele jaren de Ariane 6 in gebruik wordt genomen en de technologiekeuzes dan tot 2040 grotendeels vastliggen. Ondertussen staat de certificering voor de deur, zo zegt Steffen Beyer nu. Een van de grootste uitdagingen is de kwaliteitscontrole geweest.

Omdat complete samenstellingen in ĂŠĂŠn keer van de 3D printer komen, is kwaliteitscontrole van de losse componenten niet mogelijk. “Daarom hebben we veel aandacht besteed aan

GKN Aerospace, het moederbedrijf van de Fokkervestigingen in Nederland, heeft onlangs een contract bij de Ariane Group in de wacht gesleept voor de additieve productie van een demonstrator van een herbruikbare raketmotor voor de Prometheus raket. Het aantal onderdelen wordt van meer dan 100 teruggebracht tot twee door de motor te 3D printen.

Dat levert 90% kostenbesparing op. Het gaat hier overigens om een turbineaandrijving, die de kracht moet leveren voor het methaan brandstofsysteem. De onderdelen die GKN Aerospace gaat printen, worden blootgesteld aan zeer hoge drukken en temperaturen.

Het systeem wordt in de Zweedse vestiging gebouwd en moet eind dit jaar klaar zijn.

42

Prometheus

print magazine september 2019

de procesmonitoring. We moeten in het proces de kwaliteit bewaken omdat we de onderdelen naderhand niet meer kunnen testen. En voor klasse 1 moeten ze 100% onderzocht zijn”, aldus Beyer. Ariane werkt nu aan de kwalificatie van de totale waardeketen voor dit onderdeel, van poederproducent tot en met het eventuele testen van de onderdelen. Waar men nog mee worstelt, is het verwijderen van los poeder en supportmateriaal.

Daarnaast ziet Steffen Beyer de hoge materiaalkosten nog als een belemmering. “We werken veel met edelmetalen, zoals platinum. 1 gram poeder kost €40. Poederhandling is dus heus wel een thema.” Ook aan de softwarekant moet nog veel ontwikkeld worden.

Injectorhead

De voordelen van Additive Manufacturing zijn evenwel groot voor de fabrikant van raketten. Steffen Beyer haalde de injectorhead opnieuw als voorbeeld aan. Deze vervangt 258 losse onderdelen. In elk van de 122 injectoren worden 7000 gaten meegeprint. Door voor additive manufacturing te kiezen, spaart Ariane ongeveer de helft van de productiekosten. Naast gewichtsbesparing (van 23 naar 7 kilogram) is dat een belangrijk punt. “Want de volgende generatie lanceersystemen, na Ariane 6, moet aanzienlijk goedkoper worden.” Aanzienlijk betekent in dit geval 90 procent. De Ariane 5 kost nog per exemplaar 10 miljoen euro. “Voor een wegwerpartikel”, aldus Beyer, want de raket kan slechts één keer worden gebruikt. Amerikaanse initiatieven zoals Spaxe X hebben druk op de Europese groep gezet. De aandrijving van de opvolger van de Ariane 6 mag niet meer dan 1 miljoen euro kosten. “Dat lukt alleen met disruptieve technieken.” Hij verwacht overigens veel van Directed Energy Deposition, zoals koudgas spuiten (de technologie van Spee3D bijvoorbeeld). Voor de nieuwe generatie zet de AM groep bij Ariane daar sterk op in. “Voor eenvoudige geometrieën is dit ideaal omdat we 5 tot 7 kilo materiaal per uur kunnen opbouwen.” Ook werkt men aan multimateriaal toepassingen, iets dat met deze techniek heel goed kan. Zo combineert men onder andere Inconel met koper om spanningen in het werkstuk te reduceren. De wire arc technologie (zoals die van Gefertec) is een andere techniek waar de groep mee experimenteert. Het verrassende van deze techniek vindt hij dat er geen te hoge spanningen in het materiaal ontstaan tijdens het printproces.

“Het thermomanagement heeft men bij dit proces goed in grip.”

De snelheid is eveneens een belangrijk pluspunt.

print magazine september 2019

De AM groep binnen de raketbouwer werkt al enkele jaren aan de ontwikkeling en certificering van het additief produceren van deze injectorhead. Door 3D te printen kunnen de productiekosten ongeveer gehalveerd worden.

43

3D printen groeit op Kunststoffenbeurs 2019 3D technologie - scannen en printen - biedt juist de kunststoffenindustrie kansen, eigenlijk in alle fasen van de levenscyclus van een product. Op de Kunststoffenbeurs 2019 wordt een aantal hiervan toegelicht.

Stilaan wordt het onderwerp 3D printen zichtbaar op het event voor de kunststoffenindustrie in de Benelux, de Kunststoffenbeurs in Veldhoven. Dit jaar zijn er enkele lezingen waarin praktische toepassingen van 3D technologie worden toegelicht aan de hand van concrete cases. Maarten Oostdam van Oostdam Engineering laat zien hoe je met 3D scannen en reverse engineering oude onderdelen, die al lang uit productie zijn, weer opnieuw kunt produceren. De huidige 3D scantechnologie laat toe ook complexe en zeer nauwkeurige producten te reverse engineeren. Paul Simons, manager Innovation & Technology bij TSG Group, zoekt aan de hand van een medisch apparaat antwoord op de vraag of additive manufacturing een kans of bedreiging is voor de spuitgietindustrie.

TSG Group is een van de partners in het Interregproject Trans Tech Diagnostic, waarin ook het Belgische 3D printservicebureau Tenco DDM participeert. In dit project wordt een nieuw apparaat ontwikkeld voor cardiovasculaire diagnostiek. Paul Simons zoekt vooral naar waar 3D printen waarde kan toevoegen verderop in het proces, voorbij de prototypingfase.

Van 3D printers tot materialen

Ook onder de exposanten zijn er dit jaar meerdere aanbieders van 3D printtechnologie. Naast Landré - leverancier van onder andere HP multijet fusion printers - en RP2-servicebureau dat onder

RP2 laat zien dat 3D printen ook ingezet kan worden voor serieproductie.

Binnen enkele dagen 3D printte het bedrijf 1.000 stuks van dit product, zonder dure gereedschapkosten.

meer over de HP 3D printer beschikt voor serieproductie, neemt ook Colorfabb deel aan de beurs in Veldhoven. De Nederlandse producent van filament maakt onder andere filament op RALkleur. Een nieuw filament is het lichtgewicht PLA, gebaseerd op actieve schuimtechnologie. Andere exposanten die actief zijn op het vlak van 3D printen zijn onder andere GreenPac, dat een biobased DLP-hars ontwikkelt, Henkel Nederland dat met eigen 3D printtechnologie de markt op komt; Shimadzu Benelux (materiaal analyse) en Arburg. Deze spuitgietmachinefabrikant biedt met de Freeformer een 3D printer die met echte spuitgietmaterialen werkt.

Kunststoffenbeurs 2019 25 en 26 september, NH Conference Centre Koningshof

kunststoffenbeurs.nl

Materialise Masterclass verkort leercurve 3D metaalprinten De drempel om 3D metaalprinten succesvol in te zetten, ligt hoog. Gebrek aan specifieke kennis is een van de belangrijkste redenen waarom bedrijven met additive manufacturing minder snel groeien dan ze plannen. Materialise organiseert daarom voor de tweede keer in België een Masterclass Metal 3D printing, met als doel de leercurve te verkorten.

De moeilijkheid waar zowel startende AM-bedrijven als zelfs gevorderde tegenaan lopen, is dat veel factoren invloed hebben op het eindresultaat. Hoe gaat je daarmee om? Hoe beheers je het complete 3D printproces? Precies dat soort vragen staan centraal in de Masterclass Metal 3D printing, die Materialise in oktober voor de tweede keer in Leuven organiseert. De tweedaagse Masterclass laat de deelnemers diep in de technologie duiken. Ze leren over de verschillende aspecten die het eindresultaat beïnvloeden. In de workshops wordt dieper ingegaan op de technische aspecten van met name het laser powderbed fusion proces (lasersmelten).

De 3D printexperts van Materialise helpen de deelnemers zowel theoretische als praktische kennis op te bouwen.

Alle factoren AM proces komen aan bod

De Masterclass is bedoeld voor professionele gebruikers van 3D metaalprinttechnologie, die zowel hun theoretische als praktische kennis willen vergroten. De Masterclass is daarnaast interessant

44

voor nieuwkomers die overwegen met 3D metaalprinten te starten.

Behalve de introductie van de technologie en de poederbed metaalprinters zelf, wordt ingegaan op de metaalpoeders, de ontwerpregels, oriëntatie van de werkstukken in de bouwkamer, gebruik van supportmateriaal, proces parameters, scanstrategieën en post processing.

De Masterclass Metal 3D printing vindt op 8 en 9 oktober in Leuven plaats op het hoofdkantoor van Materialise.

Meer informatie vind je hier:

materialise.com/en/events/software/masterclass-metal-3d-printing

print magazine september 2019

Nieuwe sectoren waarvoor Additive Manufacturing ook zinvol kan zijn

Ga verder naar ‘start’ Het primaire doelpubliek van Flam3D zijn niet de bedrijven die Additive Manufacturing (AM) al volledig hebben geïntegreerd in hun productie- en ontwerpomgeving. Die laten we graag aan onze leden over. We willen vooral bedrijven bereiken die nog niet of onvoldoende op de hoogte zijn van de kansen die AM hen biedt.

Zoals onze leden weten, hebben we de hand kunnen leggen op een interessante Italiaanse studie die probeert te meten in welke mate bepaalde sectoren klaar zijn om AM toe te passen. Dat sectoren als ‘dentale en medische instrumenten’ en ‘luchtvaart’ bovenaan staan in die lijst, zal niemand verbazen. Die sectoren zijn al grotendeels overtuigd van de mogelijke voordelen.

Andere sectoren in de top-15 van de lijst zijn bijvoorbeeld de machinebouw, sportartikelen, productie van schoenen, fietsen of juwelen, enzovoort. Maar welke interessante sectoren staan net iets lager gerangschikt in de lijst?

Net buiten de top-15

Bij de sectoren die buiten de top-15 vallen, vinden we een aantal interessante cases. En die zijn, voor zover we weten, nog onvoldoende op de hoogte van de mogelijkheden van AM. Het gaat bijvoorbeeld om: Jachtbouw: Er zijn 822 bedrijven in Nederland, en 32 in België, actief in de ‘bouw van plezier- en sportvaartuigen’ (NACE 3012).

In Nederland vertegenwoordigen die een omzet van enkele miljarden euro’s, en zoals genoegzaam bekend, zitten daar bijvoorbeeld heel wat superjachten bij waarvan slechts één stuk wordt geproduceerd...

‘Onderhoud van schepen’ staat er natuurlijk ook tussen (NACE 3315). Die sector stelt meer dan 7.000 mensen te werk grotendeels in Nederland ook.

De muziekinstrumentenbouw (NACE 32200). En accessoires, vullen we er zelf bij aan. Hoeveel professionele violisten gebruiken een aangepaste kinsteun? Hoeveel houtblazers gebruiken vingerhouders of zouden de kleppen willen verlengen? Kan je instrumenten gaan tweaken naar de gebruiker? De sector met meer dan 400 bedrijven staat wat ons betreft te wachten op mogelijkheden.

‘Sloten en scharnieren’ (NACE 2572) staat er ook - misschien verrassend - tussen. Alhoewel: is het niet net een eigenschap van sloten dat je die complex en uniek wil maken? En dat zijn toch dé speerpunten van 3D printing. Het is een sector die in Duitsland goed is voor zo’n 8,5 miljard euro omzet. We gaan vanaf morgen niet alle sloten en scharnieren printen, maar er moeten toch ook ‘onmaakbare’ uitdagingen tussen zitten.

‘Andere transportmiddelen’, ‘andere voertuigen’, ‘onderhoud van voertuigen’… zien we op verschillende plaatsen in de lijst terugkomen. We zien met mondjesmaat een aantal bedrijven die de mogelijkheden onderzoeken, maar toch is hier ook nog werk aan de winkel. We denken aan de vele mogelijke speciale voertuigen (landbouwvoertuigen, reinigingsvoertuigen, et cetera) waarvan slechts een relatief klein aantal wordt

print magazine september 2019

In de scheepsbouw wordt er in Nederland al geëxperimenteerd zoals deze Waampeller.

geproduceerd.

‘Taps and valves’, onder NACE 2814, verdienen misschien ook meer aandacht: de voorbeelden bestaan al in het buitenland, maar zijn bij ons nog niet op het juiste bureau beland.

Er is ook een tussencategorie van bedrijven waar we al honderden voorbeelden zien opduiken, maar waar ook nog heel wat werk aan de winkel is om de vele duizenden bedrijven te overtuigen van het nut van de technologie. Het gaat dan om alle bedrijven met een eigen productieafdeling - ook het zware metaalwerk of machinebouw. Niet omdat we de as van een locomotief willen gaan printen, of een scheepsketting, maar wel omdat die bedrijven in hun productieomgeving vaak heel wat problemen kunnen verhelpen of productiviteit kunnen verbeteren. Daar ook hebben we als organisatie - en onze leden met ons - nog een hele opdracht klaarliggen.

45

Think high-end first

Bij elke nieuwe sector waar AM gaat aankloppen, is er opnieuw de uitdaging om aan die gebruikers uit te leggen waar het competitief voordeel van 3D printen zit. De hele AM-sector wordt daar wel meer en meer bedreven in - ook gezien de opgedane kennis en de toenemende kwaliteit van het printwerk. Maar het blijft toch een zaak om, zeker bij die eerste cases, de return on investment zwart op wit te kunnen bewijzen. Daarin is een trend duidelijk: begin met cases met een hoge toegevoegde waarde.

In de automotive sector begon het gebruik van 3D printen bij Formule 1-wagens en exclusieve modellen. Nu zie je de evolutie naar meer standaardmodellen. In de brilmonturen begin je ook niet met de leesbrillen van 2 euro. We kunnen het volgende businessplan niet schrijven, maar het is wel duidelijk dat we in de muzieksector niet eerst gaan kijken bij de eerstejaars vioolstudenten, maar bij de professionals die een internationale

Waarom zouden slotenmakers niet gebruik kunnen maken van 3D metaalprinten? Een megagrote markt.

prijs winnen omdat ze nét die fractie beter zijn dan de concurrenten. Let wel: die hogere toegevoegde waarde kan ook zitten in het reduceren van een problematische levertijd of in andere aspecten van de Total Cost of Ownership. Bovendien gelden voor (bijvoorbeeld) gereedschap, jigs and fixtures, etc… weer andere regels: daar kan je soms voor enkele tientallen euro’s stukken printen die het verschil maken in de productie.

Ook in machines kunnen bijvoorbeeld kleine clips of plastic onderdelen geprint worden voor zeer kleine bedragen.

Ter info: de Europese NACE-codes zijn vergelijkbaar met de Nederlandse SBI-codes. De eerste 4 cijfers van de SBI zijn ook de 4 cijfers van de NACE-indeling. Meer info via Flam3D, of bij cbs.nl of de Kamer van Koophandel.

Leden kunnen nog steeds de studie en het overzicht aanvragen via info@flam3d.be. Flam3D wil de bedrijven in deze sectoren ook meer proactief benaderen.

3D printen kan in heel veel toepassingen meerwaarde bieden. Een medewerker van Premium Aerotec heeft een trommel 3D geprint en dankzij deze techniek de akoestische eigenschappen van het muziekinstrument verbeterd. Het idee is inmiddels gepatenteerd.

Events De evenementen van Flam3D zijn gratis, maar reservatie vooraf is verplicht via de website van de organisatie.

Infoavond Medical 3D-printing Locatie: T2 Campus, Thor Park 8040, 3600 Genk, België Datum: 3 oktober 2019, 16:30 Infoavond metaalprinten Locatie: Aqtor!, Herman Teirlinckstraat 15, 9041 Oostakker, België Datum: 15 oktober 2019, 16:30

46

Infoavond 3D print voor matrijzen Locatie: Thomas More Campus De Nayer, Jan De Nayerlaan 5, 2860 Sint-Katelijne-Waver, België Datum: 22 oktober 2019, 16:30 3D-printing in Business Locatie: Bodycote, Industriepark-Noord 7, 9100 Sint-Niklaas Datum: 12 november 2019, 16:00 Na de lezingen wordt een maaltijd voorzien en is er ruimte om te netwerken.

print magazine september 2019

Nieuwe leden 3Dlink helpt bedrijven en consumenten die geen ervaring hebben met 3D printen bij het realiseren van producten die zonder 3D printers niet te maken zijn. 3Dlink is goed in het inschatten van de technische en financiële mogelijkheden en de vertaling naar een oplossing. Daarbij wordt gezorgd voor de juiste materiaalkeuze.

Het 3D printen gebeurt bij gespecialiseerde partijen.

3dlink.nl Polybull is gespecialiseerd in large scale 3D printen. Fantasierijke showelementen of waarheidsgetrouwe decorstukken die je (bedrijfs)verhaal visueel tot leven wekken. Het bedrijf is niet alleen pionier op het vlak van grootformaat-printen, maar combineert high-end technologie én vakmanschap om tot een ongeziene afwerkingsgraad te komen. polybull.be Formfactory biedt 3D printing service aan, maar staat waar nodig klanten ook bij met ontwerp- en designdiensten en algemene consultancy. Het bedrijf werkt zowel met in-house productie als met externe partners om hun klanten een uitgebreid, kwaliteitsvol aanbod te kunnen bieden. formfactory.be Emenes Freelance 3D ontwerper Frederick Hertogh maakt van een idee een printbaar of matrijswaardig product. Zijn specialisatie is complexe structuren en vormen. Hiervoor wordt de high-end 3D CAD software van Siemens NX gebruikt. Emenes heeft reeds 20 jaar ervaring bij tal van grote spelers zoals Tupperware, Samsonite, Siemens en Massive. Naast Additive Manufacturing kan Emenes ook aan de slag voor spuitgiet- en thermoformproducten. www.f-dh.be

Flam3D is een non-profit organisatie die in eerste instantie de belangen van de leden wil behartigen op een overkoepelend niveau. Meer dan 110 organisaties die in Nederland en België actief zijn op het gebied van 3D printing zijn aangesloten bij Flam3D. We zijn er om onze leden te ondersteunen, maar ook om organisaties te helpen aan de slag te gaan met 3D printen.

Actief in de Additive Manufacturing sector?

Met Flam3D doen we de markt van het 3D printen groeien. We hebben een specifiek aanbod voor bedrijven, onderzoekscentra en onderwijsinstellingen; contacteer ons gerust voor meer infomatie.

Op zoek naar Additive Manufacturing oplossingen?

Op zoek naar info of partners? Ruim 110 organisaties die actief zijn op het gebied van 3D printing zijn aangesloten bij onze non-profit organisatie. Al deze organisaties representeren zo goed als het hele 3D-ecosysteem: toeleveranciers, fabrikanten, serviceaanbieders, maakbedrijven die additieve of hybride fabricatie toepassen, scholen en onderzoeksinstellingen. Binnen ons netwerk vinden we altijd relevante kennis en contacten om te helpen met jouw 3D-uitdaging.

Actuele kortingsacties voor Flam3D-leden Event/actie Voordeel/korting

3D Adept ASAPAOMB/ EP&C Chartervlucht EMO Hannover Welding Week The 3D Printing Handbook 3D Print Magazine

20% korting op media-aanbod Formnext (nieuw!)

Korting op aanvragen nieuwheid/eerste octrooi € 30 korting (nieuw!)

10% korting op standruimte 20% (extra voor grote aantallen) 15% op advertenties web en print

Datum Continu Continu 17/09/2019 19-21/11/2019 Continu Continu

Flam3D

Tech Lane Ghent Science Park Materials Research Cluster Technologiepark 48 9052 Zwijnaarde België info@flam3d.org www.flam3d.be www.flam3d.nl

print magazine september 2019

47

Smart Prototyping met de nieuwe F120 3D-printer van Stratasys De F120, de kleinste 3D-printer van de F123-serie, biedt alles wat je van Stratasys mag verwachten: nauwkeurige printresultaten, gebruiksvriendelijke interface & workflow en een duurzame hardware. Modellen worden nog sneller geprint, tegen een betaalbare prijs!

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

Tu i n w i j k l a a n 4 , B - 8 5 0 1 K o r t r i j k | 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