Ontwerpvrijheid en geen lange levertijden

Vijf jaar geleden kocht Wilco Janssen z'n eerste 3D printer: een filamentprinter. "Omdat ik twee maanden moest wachten op een aangepast steuntje voor ons inbouwwerk", zegt de eigenaar van CW Development. Vandaag 3D print het Hengelose engineering- en printservicebedrijf op het Desktop Metal Shop System wekelijks een batch metalen onderdelen, onder andere voor externe klanten.

CW Development is een van de eerste in Nederland die metalen onderdelen print met het Shop System van Desktop Metal. In de regel wordt met de 8 liter bouwkamer geprint; de helft van de maximaal 16 liter die het systeem van Desktop Metal per batch aankan. De ene keer zijn het enkele tientallen onderdelen, de andere keer honderden.

Binnen een week onderdelen

Het Shop System is een binder jetting AM-systeem met een hoge printsnelheid. De batch met geprinte onderdelen gaan in een droogoven om het overtollig poeder te verwijderen. Daarna worden de stukken gesinterd tot een dichtheid van meer dan 99%. Die stap duurt gemiddeld 50 uur. Als laatste stap worden de onderdelen gestraald. Wilco Janssen: “In het meest gunstige geval hebben we binnen vier dagen de metalen onderdelen; in de regel houden we vijf dagen aan.” CW Development print met name RVS. Dankzij de 3D metaalprinter zijn er geen lange levertijden meer, iets dat voor frees- en draaidelen zeker het laatste jaar wel het geval is. “Zes weken wachten op onderdelen is te lang voor ons montagebedrijf.” De on-demand productie is voor Wilco Janssen echter niet het belangrijkste voordeel van de eigen metaalprinter. De ontwerpvrijheid vindt hij belangrijker. “Op conventionele machines ben je beperkt hoe je construeert; bij 3D metaalprinten zijn we vrijer in het ontwerp en ook in het gewicht.”

Eenvoudig maatwerk onderdelen printen

Deze ontwerpvrijheid is voor het zusterbedrijf van CW Development, dat voor grote wagenparkbeheerders bestelwagens inricht, het grootste voordeel. De ene keer is er een beugel nodig met een hoek van 45 graden, de andere keer van 60 graden. Dat is nu een kwestie van het ontwerp aanpassen en de rest gaat vanzelf. CW Development 3D print op het Shop System ook andere onderdelen, zelfs tot en met speciale RVS-pennen om een juwelenkluis in een auto te verankeren. "Vroeger moesten we deze verbindingen van staalwerk maken en aan elkaar lassen; nu printen we het geheel in een keer. En de verzekeraar heeft het concept goedgekeurd." Qua kostprijs van de onderdelen concurreert het Shop System met klassieke productietechnieken, zolang het om kleinere aantallen gaat. CW Development print daarnaast voor externe klanten. Die leveren soms een printklaar model aan, maar vaak doet men ook de engineering en brengt CW Development de kennis van 3D printen in het productonderwerp van de klant in.

Ervaring nodig

Want hoewel de bediening van de 3D metaalprinter van Desktop Metal gemakkelijk is - "elke stap wordt duidelijk op het scherm uitgelegd" - vergt het 3D metaalprinten met binder jetting de nodige ervaring en kennis, vindt Wilco Janssen. Met name het sinteren heeft aandacht nodig, ook al krijgt het engineering- en printbedrijf ondersteuning van Layertec en Desktop Metal. "De software berekent zelf het optimale sinterproces, maar het is nog steeds een leerproces om tot een perfect product te komen." De krimp door het sinteren is goed beheersbaar. “Als je op de juiste manier 3D print en de stukken goed positioneert, printen we met een nauwkeurigheid van 0,1 mm. Een rond gat is echt rond. En tot M5 printen we de schroefdraad direct mee; kleinere maten moeten we even natappen." Het uitdagende is het printen van complexe onderdelen, bijvoorbeeld scharnieren die inclusief bewegende delen worden geprint. Het Hengelose bedrijf heeft deze ervaring op de kunststof SLS printer Fuse 1 van Formlabs, maar zit bij de metaalprinter nog in het leertraject. Wilco Janssen verwacht deze stap eerdaags te kunnen zetten,dan worden de voordelen van het Shop System nog groter. Hij is overtuigd dat 3D metaalprinten met binder jetting systemen een vlucht gaan nemen. "De technologie wordt goedkoper; er komen steeds meer metalen beschikbaar en als je het proces goed doorloopt, heb je bijna geen materiaalverlies. Dat scheelt niet alleen in de kosten, het is ook duurzamer.”

Méér informatie over de Desktop Metal 3D metaalprinters: Layertec