Page 1

6e JAARGANG EDITIE 1 â—? maart 2019

print magazine

Informerend en inspirerend over 3D in de industrie

Hightech toeleveranciers Brainportregio tonen meerwaarde 3D printen University Racing Eindhoven verhoogt prestaties elektromotor dankzij AM Het dirty AM-secret: post processing, maar oplossingen komen er aan VUB ontwikkelt monitoringsysteem voor vermoeiingsbreuk in AM-stukken

Met Flam3D nieuwsbrief


The new LASERTEC 12 SLM

HIGH-PRECISION SELECTIVE LASER MELTING

without OPTOMET

New: OPTOMET FIRST TIME RIGHT

Ra

6 μm with OPTOMET

Software for parameter optimization

rePLUG 70 µm Industry Standard

Powder module for material changeover in less than two hours

35 µm

LASERTEC 12 SLM

35 µm

FOCUS DIAMETER

Four-times more accurate than the current industry standard

Find out more about L ASERTEC 12 SLM lasertec.dmgmori.com

200 mm IN THE Z-AXIS 125 × 125 × 200 mm


Colofon print magazine 2019

3D printen voor de hightech industrie hoeft niet duur te zijn 3D printers koop je in alle prijsklassen. Van Chinese zelfbouwpakketten voor een paar honderd euro tot en met geavanceerde 3D metaalprintsystemen van een miljoen euro en meer. Het mooie van deze technologie is dat elke prijsklasse inzetbaar is in de maakindustrie. Ook in de hightech maakindustrie. FDM-printers van enkele duizenden euro’s kunnen risico’s van kostbare projecten in de hightech industrie verkleinen. NTS toont dit aan. Nog voordat de designs voor een complexe module voor een van de klanten waren vrijgegeven, printte NTS al een mock-up om in de praktijk te testen of de module geassembleerd kan worden volgens de regels. Dat leverde vroegtijdig in het project enkele cruciale verbeterpunten op; nog voor de designs bevroren werden. Machinefabriek De Valk heeft een complex manifold gebouwd, dat water over 35 uitgangen verdeelt zonder dat er de geringste turbulentie ontstaat. Het grootste deel van het manifold is geprint op de Metalfab1 van Additive Industries. Want zonder 3D metaalprinten kun je niet aan de specs van de opdrachtgever voldoen, in dit geval ASML, ontdekten de engineers van Tegema. Maar er zijn ook klassieke bewerkingstechnieken toegepast. De belangrijkste les van dit project is, zo zegt John Hagelaars van Machinefabriek De Valk, dat je als toeleverancier dit niet in je eentje kunt realiseren. 3D metaalprinten mag dan wel de cruciale technologie zijn voor de productie van dit onderdeel, AM kan niet zonder de conventionele bewerkingstechnieken. En dus heb je de totale supply chain nodig. Wat tonen deze twee praktijkvoorbeelden van 3D printen aan? Additive manufacturing vindt zijn weg naar de hightech maakindustrie. Samenwerking in de supply chain is misschien wel belangrijker dan ooit. Daarnaast toont de case bij NTS aan dat je niet per se geavanceerde 3D metaalprintsystemen nodig hebt. Maakbedrijven kunnen al flinke stappen zetten met degelijke FDM printers, die niet veel meer kosten dan een handvol gereedschaphouders en klemmen. Hier moet veel meer aandacht voor komen. Staar je niet blind op de metaalprinters; begin met een industriële FDM-printer, leer denken in additief maken, ontdek wat het betekent als je binnen een dag tooling print; dan volgt de metaalprinter over enkele jaren vanzelf wel. En stap af van het idee dat alles wat sterk moet zijn, van metaal moet worden gemaakt. Kunststoffen kunnen meer aan dan je denkt. Ook dat kun je in deze editie lezen.

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

6e JAARGANG EDITIE 1 ● maart 2019

PS: in maart bieden RapidPro in Veldhoven en Machineering in Brussel mooie aanknopingspunten om de mogelijkheden van 3D printen te verkennen.

print magazine

Informerend en inspirerend over 3D in de industrie

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

Coverfoto AM solutions (onderdeel van Rösler) automatiseert het gecontroleerd nabewerken van AM-werkstukken, zowel metaal als kunststof.

Hightech toeleveranciers Brainport regio tonen meerwaarde 3D printen

Zie ook het artikel op pagina 45

University Racing Eindhoven verhoogt prestaties elektromotor dankzij AM Het dirty AM-secret: post processing, maar oplossingen komen er aan VUB ontwikkelt monitoringsysteem voor vermoeiingsbreuk in AM-stukken

Met Flam3D nieuwsbrief

print magazine maart 2019

3


Het eindresultaat: 35 uitgangen voor het koelwater, maar dankzij additive manufacturing treedt er geen enkele werveling op.

3D printen cruciale maar niet de enige maaktechnologie voor complex manifold Machinefabriek De Valk heeft samen met enkele partners acht manifolds gemaakt voor een nauwkeurige meetmachine die ASML nodig heeft voor de nieuwste generatie lithografie machines. De 35 kanalen in elk manifold zijn deels 3D geprint, de meest geschikte maaktechnologie om stromingstrillingen te voorkomen. De belangrijkste lessen van dit hightech AM-project? De additieve technologie heeft de subtractieve technologie en andere conventionele technieken nodig. En de toeleverancier die dit soort projecten oppakt, moet verstand van alle technieken hebben. “Anders begin je er nooit aan�, zegt John Hagelaars, directeur van Machinefabriek De Valk.

4

print magazine maart 2019


Machinefabriek De Valk realiseert met ketenpartners complex AM-werkstuk voor ASML

Pas toen een van zijn engineers hem het pak tekeningen liet zien, realiseerde John Hagelaars zich hoe groot het ‘manifold’ was. Samengesteld meten de 35 koelkanalen bijna 1200 mm hoog, 700 mm breed en 400 mm diep. Groot voor een stuk dat je gaat 3D printen. Toch is additive manufacturing de enige geschikte maaktechnologie, zegt Jeroen Bijl, senior engineer bij Tegema. Het engineeringbureau heeft het ‘manifold’ voor ASML ontwikkeld voor een zeer nauwkeurige meetmachine die op sub nanometer niveau metingen moet kunnen doen. Tegema heeft meegedacht over het bouwblok voor gas-, water- en lichtdistributie. Met name de 35 afzonderlijke koelkanalen waardoor water stroomt vormden hierin een uitdaging.

Trillingen voorkomen

De chipmachinefabrikant hanteert al langere tijd zogenaamde FIV-guidelines voor dit soort modules. Deze designrichtlijnen moeten trillingen door vloeistofstroming voorkomen. Jeroen Bijl: “Lokaal kunnen wervelingen ontstaan, die geluidsgolven opwekken die door het hele systeem gaan. Funest voor de

“Geen enkele fabrikant kan dit in zijn eentje doen” meetnauwkeurigheid.” Als eerste heeft Tegema een gelast systeem bekeken. Daarna is frezen uit één blok onderzocht. Beide concepten vielen af. “Toen bleef 3D printen als enige optie over vanwege de vormvrijheid van de kanalen.” Tegema heeft dit concept met Viro Engineering tot op detailniveau uitgewerkt. Samen met een additive manufacturing expert is dat aangepast voor 3D metaalprinten. “Printen is echter slechts een klein onderdeel van het totale maakproces”, zegt John Hagelaars, die als prototypebouwer een van de oprichters van AddLab was. Machinefabriek De Valk is nu ook actief in de opvolger AddFab. Ook de bestaande technieken zoals CNC-frezen, draaien en laserlassen zijn nodig geweest voor de productie van het manifold. “Om dit soort projecten voor de hightech industrie te kunnen doen, heb je een hele

Het oorspronkelijke ontwerp van Tegema.

print magazine maart 2019

5


Dat leverde echter het probleem op met interne support die niet goed te verwijderen viel.

keten nodig”, beklemtoont John Hagelaars.

Acht systemen in twaalf weken

Een van de problemen waar De Valk tegenaan liep, was dat in de gebogen onderste buizen van het systeem veel supportmateriaal nodig was om het te kunnen 3D printen. Het verwijderen daarvan bleek arbeidsintensief en bijna niet mogelijk, omdat de eis van ASML was dat er geen resten groter dan 0,3 mm mochten blijven staan. John Hagelaars: “Om het goed te kunnen maken, hebben we het systeem opgedeeld in kleinere delen. En we hebben ASML gevraagd of we de niet gebogen buis mochten gebruiken. Hierdoor hoefden we deel met veel inwendig supportmateriaal niet te printen.” Door het blok te verdelen in drie delen, komt het tevens voor het 3D printen beter in de buurt van de gangbare machines. De kleinere delen heeft De Valk geprint op de machine in AddFab; de grootste stukken zijn op de MetalFAB1 van Additive Industries bij AddFab partner K3D gemaakt. Voor de verschillende vervolgstappen in het proces heeft John Hagelaars een aantal andere bedrijven uit de Brainportregio ingeschakeld. John Hagelaars: “De informatieuitwisseling tussen al die partijen moet goed zijn. Je kunt niet zomaar een tekening over de schutting gooien; je moet echt samenwerken.”

Meerwaarde Brainportregio

In deze samenwerking schuilt volgens Daan Kersten, CEO van Additive Industries, de meerwaarde van de Brainportregio. Hier is veel kennis en expertise op verschillende deelvlakken dichtbij elkaar, met vaak hechte relaties tussen de bedrijven. “In een killer application als deze zitten altijd meerdere competenties. Je kunt niet zeggen: hier is het ontwerp, print het en het is klaar. Hoe groter en complexer de businesscase, hoe meer iteratie slagen nodig zijn waarbij

6

Zo is het 3D geprint. De smalle buisdelen op de machine van AddFab, de grotere delen op de MetalFAB1 van K3D.

3D geprint manifold voor ASML illustreert samenwerking van Brainportregio het vakmanschap van elk van de partijen de cruciale factor is.” Dat vakmanschap vind je vooral bij de vakmensen in de verschillende maakbedrijven die hebben meegedaan aan dit project. In het oorspronkelijke ontwerp is bijvoorbeeld niet gekeken naar hoe je de delen opspant voor het nafrezen. Deels is het 5-assig nagefreesd, deels op een horizontale machine. “Onze vakmensen vinden wel een oplossing om dit op te spannen.” Een voordeel daarbij was wel dat er geen hoge nauwkeurigheden werden gevraagd. Enkel een C vlak waar een o-ring ring absoluut vacuüm moet afsluiten vereist spiegelkwaliteit na het CNC-draaien. Machinefabriek De Valk heeft zelf de opspanningen voor het CNC-frezen van de onderdelen gebouwd. NTS Combimetaal heeft daarna de 3D geprinte delen met orbitaal laserlassen verbonden met de precisie gebogen RVS-buizen. Een aantal M8 gaten zijn handmatig getapt, door een van de vakmensen van De Valk. Op zichzelf geen moeilijke bewerking, maar wel een kritische. Aan het 3D geprinte werkstuk hangt dan immers al een behoorlijk prijskaartje. Dit illustreert volgens Daan Kersten waarom vakmanschap in elke stap van het proces zo cruciaal is. “Tappen is een bewerking van niks; maar je kunt wel een duur product naar de maan helpen.”

Waarom toeleveranciers AM-expertise nodig hebben Voor Jeroen Bijl is de belangrijkste les van dit project dat

print magazine maart 2019


Daarom is het ontwerp in drie delen opgedeeld. De mechanisch gebogen verbindingsstukken zijn orbitaal aan het geprinte manifold gelast. Zowel een heliumlektest als een pressuredrop test laten zien dat het aan alle eisen voldoet.

aangetoond is dat additive manufacturing van betekenis is voor de hightech industrie. “De techniek is er rijp voor.” Maar je moet wel de juiste partners om je heen verzamelen. De drie zijn het erover eens dat de jobber die zo’n project aanneemt kennis moet hebben van zowel de additieve en subtractieve projecten. Daan Kersten: “Je ontkomt er niet aan subtractieve en additieve kennis bij elkaar te brengen. Bedrijven die dit combineren, kunnen het verschil maken. Je kunt niet alleen een printfabriek zijn.” Want een toeleverancier zonder kennis van additive manufacturing zal zo’n project nooit aannemen. Evenmin als een 3D printservicebureau dat zal doen. “Omdat je dit soort projecten niet alleen kunt 3D printen. Je moet van het totale proces afweten”, zegt John

Van links naar rechts Daan Kersten (Additive Industries), Jeroen Bijl (Tegema) en John Hagelaars (Machinefabriek De Valk) voor de MetalFAB1 waarop een deel van het manifold is geprint.

Hagelaars. Voor hem is de belangrijkste les van dit project dat samenwerking in de regio essentieel is. “Geen enkele fabriek kan dit in zijn eentje doen. Veel toegevoegde waarde in dit project is van vakmensen in de fabrieken gekomen, met heel praktische oplossingen.” Deze partijen moeten bovendien zodanig intensief met elkaar samenwerken, dat ieder als een vanzelfsprekendheid zijn kennis inbrengt. “Juist omdat gaandeweg zo’n proces meerdere iteraties nodig zijn, is het belangrijk dat de partijen dichtbij elkaar zitten”, zegt Daan Kersten.

Goed AM-product start met designkennis Jeroen Bijl, senior engineer bij Tegema, benadrukt dat designkennis voor AM aan de basis ligt van een succesvolle toepassing van 3D metaalprinten. “Zonder die kennis is deze techniek niks. Eigenlijk zijn we bij dit product uitgegaan van de waterstraal. Vervolgens hebben we het materiaal om de waterstraal heen gelegd.” Dat kan alleen met 3D printen. Deze gedachtengang is nog geen automatisme bij engineers, merkt hij op. “We moeten zorgen dat we de knop omdraaien.” Juist daarom is het belangrijk dat er meer design kennis

print magazine maart 2019

geïntegreerd wordt in CAD-software, meent Daan Kersten. “In de verspaning heb je de werkvoorbereider die het ontwerp van de designer maakbaar maakt. Deze rol verdwijnt doordat 3D printen een volledig digitale techniek is.” Simulatie van het AM-proces tijdens het ontwerpen neemt de rol van de werkvoorbereider over. Daan Kersten verwacht dat in de toekomst de software de eerste designs genereert, geoptimaliseerd voor zowel de toepassing als het AM-proces. Daarmee gaat de design engineer vervolgens aan de slag.

7


Kortere cycli dankzij simulatie gedreven design Simulatie gedreven ontwerpen kan een productontwerpcyclus tot wel een kwart verkorten. Dit is dan ook de richting waarin productontwerp zich gaat ontwikkelen, verwachten de softwareontwikkelaars van Altair. Topologie optimalisatie, FEManalyses en productie-optimalisatie gebeuren dan niet langer sequentieel in het ontwerpproces. Het worden onderdelen van de dagelijkse routine van de designengineers, die hun designs continu aanpassen op basis van simulatieresultaten.

8

print magazine maart 2019


Altair ziet design workflow veranderen doordat design-engineers simulaties gaan doen Eigenlijk zijn de stappen in een ontwerpcyclus sinds de introductie van Computer Aided Design (CAD) niet gewijzigd. Ontwerpen en simuleren zijn nog steeds gescheiden; vaak worden de simulaties aan specialisten overgelaten, met als gevolg dat een ontwerp weer terug naar de ‘tekentafel’ moet als iets niet is zoals verwacht. Altair ziet deze workflow in het komend decennium ingrijpend veranderen. “Bedrijven worden nog steeds geconfronteerd met druk op prijzen en doorlooptijden. Dat los je niet op door een beetje efficiënter te werken”, zegt Theo Verbruggen, sales directeur voor Altair in de Benelux. “Je zult naar een andere aanpak moeten.” Simulatie gestuurd ontwerpen is volgens Altair dat antwoord. De kern van simulatie gestuurd ontwerpen is dat er zoveel intelligentie omtrent simulatie in de CADsoftware wordt geïntegreerd, dat de design-engineer tijdens zijn ontwerpproces al kan simuleren zonder dat hij simulatiespecialist hoeft te zijn. “Daardoor kunnen ze betere ontwerpen maken”, zegt Verbruggen.

Simulatie in Inspire-platform

Altair zet daarmee de simulatie-analisten niet buiten spel. Integendeel: zij blijven nodig in het ontwikkelproces van nieuwe producten. “Maar met simulatie gestuurd ontwerpen ontwerpt de CAD-engineer al in een vroeg stadium een voor 90 procent geoptimaliseerd product”, legt Theo Verbruggen uit. Dat levert de tijdwinst op. En je lost daarmee de bottleneck op die bij menig bedrijf is ontstaan doordat simulatie-analisten schaars zijn. “Onze uitdaging is aan te tonen dat je een complexe FEM-analyse wel degelijk kunt overlaten aan een designer die de software als een blackbox ziet. De software moet intuïtief te bedienen zijn, maar op de achtergrond draaien geavanceerde processen.” Altair integreert de simulatiemodules voor verschillende productietechnieken in het Inspire-platform. Eén platform, waarin de eigenschappen van een product gedefinieerd worden, de efficiency geoptimaliseerd wordt en dat toegang biedt tot het maakproces. Simulatie gedreven ontwerpen ontsluit

volgens Theo Verbruggen de unieke eigenschappen van elke productietechnologie, niet alleen additive manufacturing.

Flexibiliteit

Deze manier van ontwerpen begint met de designspace te maken in het Inspire platform. Hierin geeft de engineer de uitgangspunten aan. Dat kan de fysieke ruimte zijn, belastingen (zowel mechanisch als thermisch) die het onderdeel moet aankunnen maar ook productietechnieken komen in dit stadium al aan bod. Altair houdt wel vast aan het uitgangspunt dat gaandeweg een andere productietechniek gekozen kan worden. Immers, weinig samengestelde producten zullen met één techniek gemaakt worden; vaak is het een combinatie. In de toekomst, zo verwacht Altair, zullen ook kostprijsmodules onderdeel gaan uitmaken van zo’n designomgeving. “Momenteel kunnen we via de Hyperstudy module wel al een optimalisatie koppeling leggen met bedrijfsinterne kostprijs software waar bedrijven mee werken.” Essentieel in de strategie van Altair is dat alle modules met dezelfde interface werken, naadloos op elkaar aansluiten en dat ze dezelfde data gebruiken. Je moet bijvoorbeeld een stap terug kunnen zetten en voor een andere productietechniek kiezen, zonder helemaal opnieuw te moeten beginnen.

Buildjob preparation

Additive manufacturing is een van deze technieken. Hoewel Altair in de AM-industrie vooral bekend is van de topologieoptimalisatie, gaat men met de nieuwe software die in 2019 uitkomt duidelijk verder. Buildjob voorbereiding

print magazine maart 2019

9


Rapid.Pro, Veldhoven 13.03. - 14.03. Stand 44 Machineering, Brussels 27.03. - 29.03. Stand B03

10

print magazine maart 2019


en het printproces zelf - voor metaal en kunststof poederbedtechnieken - worden eveneens vanuit Inspire Print3D voorbereid. Altair kiest daarbij voor een best in class oplossing en geen interface naar een specifieke 3D printer. Theo Verbruggen noemt het optimaliseren voor een bepaalde machinespecificatie een mission impossible. “Het is onmogelijk om alle AM-technologie, die vaak maar een levensduur van enkele jaren heeft, bij te houden. Wij voelen ons beter thuis bij de best in class filosofie.” Daarmee bedoelt Altair dat de design-engineer de software gebruikt om z’n ontwerp te optimaliseren voor een bepaalde 3D printtechnologie. De fijnafstemming, het optimaliseren van de parametersettings voor een specifieke AM-machine en materiaal, laat hij aan de AM-specialisten over. “Als designer pak je de grootste problemen aan om daarmee het proces te versnellen. De specifieke details laten we aan de partners over. Als we de designcyclus namelijk niet verkorten, kunnen we additive manufacturing wel vergeten.” Met de ontwerptools van het Inspire-platform kan een engineer bijvoorbeeld eenvoudig het product roteren en anders positioneren om direct het effect hiervan op de noodzakelijke supportstructuur te zien. Ook de laagopbouw kan gesimuleerd worden. Diep in parameterinstellingen van de machine ingrijpen laat men aan partners zoals APWorks over, de vroegere 3D printdochter van Airbus. Immers: degene die de 3D print maakt, weet precies op welke machine en met welk poeder dat zal gebeuren.

Meer functies in 2019

In Inspire, de nieuwe AltairPrint 3D module zitten wel features waarmee de design-engineer zijn ontwerp al vergaand kan klaar maken voor 3D printen. De software maakt

materiaalspanningen en vervormingen zichtbaar; vervolgens kan handmatig of automatisch hiervoor worden gecorrigeerd. In een latere release komt er ook een optie om automatisch supportstructuren te plaatsen. Deze functie zal steeds intelligenter worden. Een nieuwe functie in de eerste release van 2019 is angle fail safe design. Hiermee kun je simuleren onder welke belasting een product zal falen doordat de overhang afbreekt of vervormt. Een functie die Altair nog bewust buiten de publiciteit houdt, is het ontwerpen van een latticestructuur om gewicht te besparen. Theo Verbruggen: “Latticestructuren zijn momentele een hype. Ze zien er visueel interessant uit, maar bij zwaarbelaste producten zijn ze een nachtmerrie.” Volgens Altair is er nog te weinig bekend over de fatigue eigenschappen van deze structuren. “De printtechniek is veelbelovend, maar er is meer tijd nodig om dit goed te krijgen.” Wel lanceert Altair in een van de komende versies de mogelijkheid om de zogenoemde ‘unit cel’, een herhaalbare structuur voor een latticestructuur te ontwerpen.

De engineer kan de verschillende stappen zelf uitvoeren doordat simulatietechnologie in het Inspire platform geïntegreerd is.

print magazine maart 2019

11


Christophe Schramm, business manager additive manufacturing bij Solvay: 3D printen gaat meer en meer andere productietechnieken vervangen.

“We zijn dichtbij de eigenschappen van spuitgieten” Solvay heeft een groot vertrouwen in het potentieel dat 3D printen biedt. Dat zal echter pas maximaal benut kunnen worden, als materiaal, 3D printer en software optimaal op elkaar zijn afgestemd. De materiaalproducent werkt daarom samen met andere partijen aan een ecosysteem. Want met een optimale afstemming tussen materiaal, machine en software, komt de holy grail van 3D printen, gelijke mechanische eigenschappen als spuitgietstukken, binnen handbereik. “We zijn daar dichtbij”, zegt Christophe Schramm, business manager additive manufacturing. Als een van de eerste materiaalproducenten zorgde Solvay er vorig jaar voor dat engineers met KetaSpire PEEK-filament kunnen simuleren in de Digimat software van e-Xstream. Onlangs heeft Solvay filament op de markt gebracht dat FDA goedgekeurd is voor medische toepassingen. Twee stappen die aangeven dat additive manufacturing niet zomaar een thema is voor het Belgische chemieconcern. Dit is nog slechts het begin, zegt Christophe Schramm, business manager AM. De strategie is op één doel gericht: “We willen leidend worden in high performance materialen voor additive manufacturing.” En dat niet alleen bij filamenten, ook in poeders voor SLS-printen.

12

FDA gecertificeerd filament

De gezondheidszorg is momenteel een van de belangrijke markten voor de AM materialen van Solvay. De twee nieuwe filamenten die het voor medische toepassingen op de markt heeft gebracht, zijn beide FDA toegelaten. Voor de kunststoffabrikant is dit zowel een logische stap als ook een relatief kleine, legt Schramm uit. “Wij maken al twintig jaar kunststoffen die gekwalificeerd zijn voor medische toepassingen. We hebben alle testen daarvoor al gedaan met de harsen, nu doen we ze nog eens voor onze filamenten.” Gebruikers die het materiaal voor medische toepassingen inzetten, krijgen toegang tot de uitgebreide database van Solvay waarmee ze de bio compatibiliteit van het materiaal kunnen aantonen en hun proces valideren. De FDA staat deze kunststoffen toe voor producten die maximaal 24 uur contact hebben met het lichaam of lichaamsvloeistoffen. Christophe Schramm denkt dat het 3D printen van onder andere patiënt specifieke producten sterk gaat groeien. Denk bijvoorbeeld aan lichtgewicht OK-instrumenten. Op dit moment wordt deze markt nog gedomineerd door spuitgiet componenten. “Omdat ontwerpers vandaag de dag in spuitgieten denken. Ze weten nog onvoldoende wat ze met 3D printen kunnen doen.” Daarom werkt Solvay veel samen met de fabrikanten van 3D printers om proces interfaces te

print magazine maart 2019


Solvay bouwt aan ecosysteem om potentieel 3D printen maximaal te benutten optimaliseren. Daarnaast was Solvay vorig jaar een van de eerste filamentproducenten die de materiaalspecificaties beschikbaar stelde voor de Digimat software van e-Xstream. Engineers simuleren daarmee vooraf het proces om inzicht te krijgen in de uiteindelijke mechanische eigenschappen van het werkstuk dat ze 3D printen. “Solvay heeft al een lange relatie met e-Xstream en het bedrijf achter deze software. Wij geloven namelijk dat er een gezamenlijke optimalisatie nodig is tussen materiaal, de machine en het ontwerp. Daarom werken we met partijen op alle drie de vlakken samen”, licht Christophe Schramm toe. Later in 2019 zal Solvay een nieuw high performance material voor de Ultimaker S5 op de markt brengen. Solvay is een van de partners in de materialen alliantie van de Nederlandse 3D printerfabrikant.

Ecosysteem

Solvay richt zich niet alleen op de markt voor high performance filamenten. Het chemieconcern produceert ook poeders voor SLS printtechnologie. NovaSpire, een PEKK polymeer, is in kleine testhoeveelheden beschikbaar. Ook dit is voor medische toepassingen een interessant materiaal, aldus Christophe Schramm. “Maar ook voor andere industrietakken, zoals de luchtvaartindustrie.” Of Solvay op termijn polymeerpoeders voor HP printers gaat ontwikkelen, wil de AM manager niet bevestigen. “Als er een goede fit is met onze polymeren werken we met alle grote fabrikanten samen.” Solvay zet namelijk nadrukkelijk in op het ecosysteem, vandaar de samenwerking met 3D printerfabrikanten en de software ontwikkelaars. Hoe overtuigd het concept is van het potentieel van 3D printen, blijkt wel uit de investeringen in de productiecapaciteit voor PEKK-harsen, de basis voor PEKK-poeders. Christophe Schramm verwacht dat 3D printen meer en meer traditionele maaktechnieken gaat vervangen voor prototyping, spare parts en kleine series

Drie filamenten voor medische toepassingen De drie filamenten voor medische toepassingen zijn KetaSpire PEEK AM Healthcare, het met 10% carbondeeltjes versterkt KetaSpire PEEK AM Healthcare en het niet-versterkte Radel PPSU AM Healthcare filament. De KetaSpire filamenten zijn speciaal ontwikkeld om bij FDM printtechnologie de sterkte in de Z-richting te maximaliseren. onderdelen met complexe geometrieën. Hoe groot het aandeel 3D printen zal worden, hangt voor een belangrijk deel af van de mate waarin de 3D geprinte materialen dezelfde mechanische eigenschappen hebben als de huidige spuitgietmaterialen. In alle richtingen, wel te verstaan. “Dat is de holy grail voor 3D printen. Wij denken dat we daar dichtbij kunnen komen.” Christophe Schramm verwijst naar de toepassing van de winnaar van de AM Cup, een designwedstrijd van Solvay. “Het winnende team haalde met ons filament in de Z-as al dezelfde sterkte als een spuitgietdeel.” Zodra dit gemeengoed wordt, zullen alle industrieën 3D printen omarmen en breder gaan toepassen, is zijn overtuiging. “Wij werken aan de volgende generatie AM materialen. Daar zien we veel mogelijkheden voor. Daarmee gaan we pas echt de mogelijkheden van additive manufacturing zien. De race is net pas gestart.” solvay.be

Solvay heeft de high performance filamenten KetaSpire en Radel toegevoegd aan de 2019 release van Digimat Additive Manufacturing (AM) software van e-Xstream. Daarmee kunnen engineers de materiaaleigenschappen simuleren voordat ze gaan 3D printen.

print magazine maart 2019

13


Zowel innovaties in 3D printers, technologie, software alsook materialen

SLA-markt in beweging In de markt voor stereolithografie gebeurt momenteel veel, zowel aan de bovenkant van dit segment als aan de onderkant. Daarnaast komen er aangepaste printtechnieken, nieuwe materialen en zoeken sommigen het in intelligentere software voor de printjob voorbereiding. 3D Systems lijkt aan beide kanten van het spectrum aandeel te willen winnen. Althans, dat concluderen de marktonderzoekers van Context. Zij zien het Figure 4 systeem van 3D Systems als een concept dat de markt voor SLA-printen in beweging gaat zetten. De Amerikanen zijn in het 3e kwartaal van 2018 gestart met het Figure 4 Production systeem uit te leveren. Hiermee mikken ze op serieproductie. Het modulaire concept is schaalbaar en dankzij de geïntegreerde robottechnologie komen de producten automatisch afgewerkt uit de machine. Qua printtechnologie versnelt 3D Systems het proces. Figure 4 is ook als stand alone systeem te koop, zonder de automatisering. Qua materialen zijn er zowel resins voor functionele onderdelen alsook een elastomeer voor testproducten en een speciale hars voor gietvormen voor de juwelenindustrie. Aan de onderkant van de markt heeft het concern een compacte, goedkope DLP printerFabpro 1000 geïntroduceerd. Daarmee is het concern direct de concurrentie aangegaan met aanbieders van goedkope DLP-systemen die een deel van de markt naar zich toe hebben getrokken.

XYZPrinting groot formaat

De concurrentie zit echter niet stil. Het Taiwanese XYZPrinting begeeft zich met de CastPro120 xP DLP printer eveneens op

XYZPrinting begeeft zich in de loop van 2019 op de markt voor DLP printen met zowel een compacte machine voor gietvormen als een grotere SLAprinter.

deze markt. Deze compacte printer komt in het tweede kwartaal van 2019 op de markt. XYZPrinting wil eind dit jaar een groot formaat SLA-printer in de markt zetten. De MfgPro 3400 xP print een maximaal volume van 34 liter, oftewel een bouwvolume van 380 mm rond en 300 mm hoog. De Taiwanezen mikken eveneens op industriële toepassingen. Bijzonder is het roterend bouwplatform, het automatisch vullen van de resintank en de automatische kalibratie van de bouwplaat.

Sisma: Italiaanse nieuwkomer

Om sneller designiteraties te kunnen maken, brengt DSM Somos het Perform Reflect op de markt. De anders noodzakelijke PIV-coating voor een windtunneltest is bij dit SLA-materiaal niet langer nodig.

14

Het Italiaanse Sisma is een nieuwkomer in de SLA-markt. De Everes Zero en Everes Uno zijn de twee nieuwe DLP-printers waarmee het concern zich richt op zowel industriële toepassingen, sieradenindustrie alsook de dentale industrie. Enkele van de vernieuwingen zijn een bouwplaat die zichzelf kalibreert en automatisch de nulpunt positie opzoekt. Met de Zero Tilting Technology wordt het vat met daarin het fotopolymeer tijdens het printen vastgezet, terwijl de glasplaat bij elke laag iets wordt opgetild om te voorkomen dat het niet

print magazine maart 2019


Formlabs en Gilette brengen samen het personaliseren van scheerproducten naar de consumentenmarkt.

belichte materiaal zich aan de glasplaat vastzuigt. De Sisma Everes Zero heeft een bouwvolume van 96 bij 54 mm, de Uno van 124,8 mm bij 70,2 mm. In de Z-as zijn ze gelijk: 200 mm.

Cubicure: innovatie uit Oostenrijk

Aan de Technische Universiteit van Wenen is het Hot Lithography procedé ontwikkeld. Cubicure, een spin off van de universiteit, gaat dit vermarkten. Het printproces is ontwikkeld om een technologie te bieden waarmee de materiaaleigenschappen van bestaande kunststoftechnologieën kunnen worden geëvenaard, evenals de maatnauwkeurigheid en de oppervlaktekwaliteit. Eigenlijk gaat het om het speciale materiaal dat Cubicure gebruikt, in combinatie met een aangepaste stereolithografie techniek. Het materiaal onderscheidt zich door een aangepaste moleculaire structuur, waardoor de slagvastheid verbetert (30 tot 120 kJ m2), zonder afbreuk te doen aan de treksterkte (35 tot 65 MPa) en temperatuurbestendigheid (50 tot 75 graden C). Met infraroodlicht wordt de dunne harslaag telkens verwarmd voordat de belichting (met laser met golflengte van 405 nm, of 375 nm) plaatsvindt. Hiervoor gebruikt Cubicure een gepatenteerd mechanisme. Doordat het verwarmen gecontroleerd gebeurt, blijft het materiaal stabiel, ook als een printjob langer duurt. Volgens Cubicure kan het proces bij industriële producten tot enkele duizenden stuks per jaar

print magazine maart 2019

concurreren met microspuitgieten. Naast geometrievrijheid is vooral het ontbreken van matrijzen een belangrijke factor in het voordeel van Hot Lithography. Behalve de hoog viscose polymeren kunnen op de machine ook de standaard SLAmaterialen worden verwerkt.

Het Oostenrijkse Cubicure brengt de in Wenen ontwikkelde Hot Lithography techniek op de markt. Het resin wordt voor de belichting gecontroleerd verwarmd, laag voor laag.

15


Reinvent how you manufacture with RenAM 500Q

Visit us at: RapidPro Stand 47 1 × laser

2 × lasers

4 × lasers

RenAM 500Q is Renishaw’s new quad laser AM system. It features four high-powered 500 W lasers, each able to access the whole powder bed surface simultaneously. RenAM 500Q achieves significantly higher build rates without compromising quality, vastly improving productivity and lowering cost per part. • Full field of view for all lasers for optimum production efficiency • Enhanced gas flow to provide consistent high quality processing • Faster turn-around between builds with improved automated powder and waste handling systems

For more information visit www.renishaw.com/renam500q

Renishaw Benelux BV, Nikkelstraat 3, 4823 AE BREDA, Nederland T +31 76 543 11 00 F +31 76 543 11 09 E benelux@renishaw.com

www.renishaw.com

Renishaw RenAM 500Q ad 0219_NL.indd 1

19/02/2019 15:59:44

• Reparatie • Remodeling • Productie

3D metaalprinten zonder supportmateriaal Met de unieke DMT® 3D metaalprinttechnologie van InssTek biedt Dormac een Additive Manufacturing technologie waarmee metaalpoeders zowel op een bestaand werkstuk kunnen worden aangebracht, als nieuwe werkstukken compleet kunnen worden opgebouwd. Breeuwhamer 25, 1648 HG De Goorn tel. 0229 54 24 85 - info@dormac.nl - www.dormac.nl

16

Solutions for better machining print magazine maart 2019


MakerPoint, miniFactory en Armor Group slaan handen ineen Atum3D zoekt de innovatie in de software om de printjob mee voor te bereiden. Deze bepaalt automatisch de optimale oriëntatie, nadat de gebruiker het belangrijkste vlak aanwijst, en genereert support voor de andere vlakken waar nodig.

DSM Somos materiaal

DSM Somos komt met een nieuw materiaal voor SLA-printers. Somos Perform Reflect is speciaal ontwikkeld voor windtunnel testen waarbij gebruik wordt gemaakt van Particle Imaging Velocimetry. Normaal gesproken moeten de voorwerpen die in de tunnel worden getest eerst worden gecoat met een speciale PIV coating. Dat is als je met dit materiaal print niet meer nodig. Daardoor verminder je post processing met zo’n 30%, aldus de producent. Dit betekent dat bedrijven sneller designiteraties kunnen maken voor een volgende test, zodat ze sneller het aerodynamisch design hebben geoptimaliseerd. Ook een deel van de standaard post processing is bij Somos Perform Reflect niet langer nodig.

Nieuwe materialen Formlabs

Formlabs heeft eveneens nieuwe materialen ontwikkeld. Elastic Resin en Digital Dentures. Het eerste is een zacht engineering materiaal met de shore waarde van 50A, onder andere bedoeld voor siliconen prototypes die sterk maar ook buigzaam moeten zijn. Digital Dentures is een nieuw materiaal voor dentale protheses. Op CES 2019 in Las Vegas liet Formlabs bovendien zien hoe ontwerpers eenvoudig een gezicht in een product kunnen intregeren. Daarvoor gebruikt men een 3D scanner en de Faceapp van Bellus3D. Samen met Gilette zet Formlabs de stap naar de productie. De fabrikant van scheermesjes biedt consumenten de kans om het handvat van de houder aan te passen aan eigen behoefte en deze te laten 3D printen.

Atum3D: slimme software

MakerPoint, miniFactory en Armor Group zijn een strategisch partnerschap aangegaan. MakerPoint wordt officieel reseller van de Finse miniFactory industriële ultra-polymeer 3D printers en Kimya 3D print materialen van de Armor Group. “Zowel MakerPoint als miniFactory delen onze visie als het gaat om het creëren van waarde voor industriële eindgebruikers en printerfabrikanten in de Additive Manufacturing industrie. Dit businessmodel, waar nauwe samenwerking met alle betrokken partijen centraal staat, ziet Armor als de sleutel tot succes”, aldus Erik Henstra, Business Development Manager Benelux & Nordics - Armor 3D. De Franse groep is sterk in print- en coatingtechnologie. Sinds enkele jaren is het actief in de ontwikkeling van (klantspecifieke) filamenten voor industrieel 3D printen. Deze worden onder de merknaam Kimya op de markt gebracht. De drie partijen willen een totaaloplossing bieden aan de industriële eindgebruikers die additive manufacturing inzetten voor de productie van onderdelen uit hoogwaardige kunststoffen als PEKK, PEEK en PEI (Ultem). De miniFactory Ultra 3D printer heeft een bouwkamer die verwarmd kan worden tot 250°C en is met de hoogwaardige Kimya filamenten in staat sterke onderdelen nauwkeurig te printen voor de meest veeleisende toepassingen en industrieën. Olli Pihlajamaki, Sales & Marketing Director van miniFactory over dit strategische partnerschap: “Met de diepgaande kennis van materialen en toepassingen bij klanten, ondersteunt Armor Group ons met de optimalisatie van het 3D printproces. Met MakerPoint als lokale partner kunnen we industriële klanten een compleet pakket van producten en services bieden.” MakerPoint, miniFactory en Armor Group presenteren zich 13 en 14 maart op RapidPro

Het Nederlandse Atum3D zet in op slimmere software voor een betere printjob voorbereiding. Hiervoor gebruikt het in de nieuwe versie van Operator Station voor de DLP Station 5 printer kunstmatige intelligentie. Tijdens de printjob voorbereiding vraagt de software welk oppervlak van het te printen onderdeel het belangrijkste is. Daar wil je zo min mogelijk supportmateriaal. Met behulp van kunstmatige intelligentie wordt de optimale oriëntatie bepaald en automatisch de supportstructuur gegenereerd. Ook het optimaal vullen van het bouwvolume gebeurt hierna automatisch. MAGS AI, zoals Atum3D de oplossing noemt, is overigens de afkorting voor Mark Adjust & Generate Supports, met de toevoeging AI voor kunstmatige intelligentie.

print magazine maart 2019

17


Zehavit Reisin (Stratasys) heeft hoge verwachtingen van ketone materialen

Metaal vervangen door kunststof In de olie- en gasindustrie zou dit jaar wel eens het eerste bedrijf de stap kunnen zetten naar distributed manufacturing van hoogwaardige kunststof onderdelen. Dankzij nieuwe ketone filamenten zoals Antero 800NA. Dat verwacht Zehavit Reisin, bij Stratasys verantwoordelijk voor de materiaalontwikkeling. Tegelijkertijd ziet ze op korte termijn ook nieuwe stappen in prototyping. Met name als het gaat om gestandaardiseerd kleur te 3D printen. Daar is voor prototyping veel behoefte aan. De markt voor 3D geprinte onderdelen van ketone polymeren, zoals PEEK en PEKK, gaat komende jaren met dubbele cijfers groeien. Om één reden: bedrijven gaan metalen componenten vervangen door kunststof AM-werkstukken. Dat zegt Zehavit Reisin, bij Stratasys in Israël verantwoordelijk voor de materiaalontwikkeling en Vice President EMEA. De sleutelrol in deze ontwikkeling gaan de nieuwe ketone filamenten spelen, zoals Antero 800NA.

Gaat olie- en gasindustrie om?

Antero is als filament sinds het midden van vorig jaar beschikbaar voor de Fortus 450 mc. Eind 2018 is het vrijgegeven voor de Fortus 900 mc, het grotere broertje van deze FDM-printer. Zehavit Reisin is overtuigd dat de markt voor PEEK- en PEKK-achtige filamenten komende jaren fors gaat groeien. “Omdat bedrijven metaal willen vervangen.” Antero 800NA wordt volgens haar het materiaal dat de luchtvaartindustrie bijvoorbeeld buiten de cabine zal inzetten voor functionele onderdelen. Het Stratasys filament is één van de weinige materialen die momenteel voldoen aan de eisen wat betreft chemische resistentie en outgassing voor luchtvaarttoepassingen. Op dit laatste punt voldoet het aan de eisen die NASA stelt. Ook in de motorsport ziet ze veel toepassingen, zowel bij Stratasys partners als McLaren als het Amerikaanse raceteam Pensky is er al ervaring mee opgedaan. Zehavit Reisin ziet zelfs toepassingen in de olie- en gasindustrie. Met dit filament haalt Stratasys op de Fortus 3D printer in de Z-richting al 50% van de mechanische eigenschappen van het uitgangsmateriaal. “Veel beter dan met SLS-technologie”, voegt ze eraan toe. “Omdat het materiaal semi-kristallijn is, biedt het een erg goede dynamische stabiliteit.” Zij denkt dat deze eigenschappen de weg open leggen voor veel toepassingen, mits je gaat ontwerpen voor additive manufacturing. En dat is precies de omslag die bedrijven moeten maken. “Dat is niet gemakkelijk; het vergt een andere mindset. Als ze de technologie echter eenmaal ontdekt hebben, gaat het snel. Dan schakelen ze snel

18

Stratasys brengt een aantal nieuwe materialen op de markt voor de F123 serie printers. Daaronder een TPU, een elastomeer met een shore waarde van 92A. In combinatie met een in wateroplosbaar supportmateriaal moet dit bij prototyping de totale kosten van het werkstuk met bijna de helft verminderen, ondanks de hoge materiaalprijs. “Het is cruciaal om naar de totale kosten van een onderdeel te kijken”, benadrukt Zehavit Reisin.

over op meerdere 3D printers.” Bij de grote multinationals ziet ze dit vooral gebeuren zodra op strategisch niveau besloten wordt om een deel van de productie met additive manufacturing te gaan doen. Zehavit Reisin verwacht dat in de olie- en gasindustrie in 2019 de eerste distributed supply chains ontstaan: lokaal 3D printen, aangestuurd van één centraal punt.

Belang kleur neemt toe

De stap naar het 3D printen van functionele onderdelen met deze nieuwe materialen, betekent niet dat Stratasys de missie in de prototyping omgeving als ‘accomplished’ beschouwt. Integendeel. In dit marktsegment draait het vooral om kleur, iets waar Stratasys met de J735 en J750 printers nieuwe standaarden zet. De vraag naar kleur in prototyping groeit met 35 procent

print magazine maart 2019


Aircraft Philipp 3D print structurele componenten De luchtvaarttoeleverancier Aircraft Philipp Übersee investeert in het topmodel 3D metaalprinter van Gefertec, de Gefertec arc605. Daarmee kunnen vliegtuigonderdelen tot een gewicht tot 2 ton additief worden geproduceerd. Tot nog toe heeft Aircraft Philipp enkel geïnvesteerd in poederbed 3D metaalprinters terwijl de productie vooral met CNC-technologie gebeurt.

Zehavit Reisin: belang van kleur in prototyping groeit nog steeds hard.

“De ontwikkeling van nieuwe vliegtuigmodellen vergt een radicaal anders denken en grondstoffen geoptimaliseerde productietechnieken, als we rekening willen houden met de afgesproken klimaatdoelen”, zegt Rolf Philipp, oprichter en eigenaar van Aircraft Philipp. Met de 3DMP techniek van Gefertec - Directed Energy Deposition - neemt de materiaalefficiency bij de productie van vliegtuigonderdelen sterk toe vergeleken met CNC-frezen. Met deze 3D metaalprinters worden namelijk near net shape onderdelen gemaakt. De hoeveelheid materiaal die daarna nog verspaand moet worden, is veel geringer dan tot nog toe met verspanende technieken. “Daarmee leveren we een grote bijdrage aan het verbeteren van onze economische en ecologische efficiency in de toekomst.”

Duits onderzoeksprogramma

Aircraft Philipp Übersee heeft al ervaring met 3D metaalprinten. De 3DMP technologie van Gefertec heeft het leren kennen omdat het sinds drie jaar projectcoördinator is in het Regulusproject. Dit is een Duits onderzoeksprogramma voor de luchtvaartindustrie naar toekomstige productietechnieken voor de vliegtuigindustrie. jaar op jaar. Zehavit Reisin werkt met haar team in Israël aan de ontwikkeling van een nieuwe generatie geavanceerde materialen voor de Polyjet 3D printers. Chemie en de workflow zijn hier de twee thema’s waaraan gewerkt wordt. In deze workflow speelt GrabCad een cruciale rol. Stratasys wil de bestaande workflow van acht stappen om met CNC bewerken en manueel kleuren van functionele prototypes terugbrengen naar een stap. “Wij kunnen binnen enkele uren een functioneel prototype precies op kleur printen.” Ze verwijst naar de achterlichtunits van Audi, geprint op de J750. Deze materialen zijn gebaseerd op Vero. Hoewel sommigen zeggen dat de onderdelen zo goed zijn dat je ze kunt gebruiken voor low volume productie, bijvoorbeeld preproductie modellen, is Zehavit Reisin op dit punt voorzichtig. “Als wij zeggen functioneel prototyping, blijft het nog steeds prototyping.” Ze verwacht wel dat dit in de toekomst gaat veranderen. Er komen nieuwe materialen voor de Polyjetprinters die volgens haar in bepaalde toepassingen voor een “interessante revolutie gaan zorgen.” Een deel van deze revolutie begint komend voorjaar als Stratasys een nieuwe techniek zal aankondigen om digitaal te schilderen, zoals zij het uitdrukt. “We werken aan een standaard communicatietaal voor kleur.” Opnieuw is de rol die GrabCad hierin speelt groot. Stratasys wil namelijk de engineer de tools geven om in zijn model standaardkleuren aan zijn model toe te kennen, die de 3D printer vervolgens repeterend in de juiste kleur print. seido-systems.com

print magazine maart 2019

Zowel op RapidPro in Veldhoven als Machineering in Brussel zal BenderAM voorbeelden laten zien van metalen near net shape producten geprint met de Gefertec machines. Gefertec past de Fronis-CMT lastechnologie toe in de machines, die verder voorzien zijn van een Sinumerikbesturing en eigen software. De instapdrempel in deze technologie is relatief laag. benderam.nl

Van links naar rechts Rolf Philipp (oprichter en eigenaar van Aircraft Philipp), Toni Liedl (directeur van de vestiging in Übersee), Florian Kaulfuss (3DMP procestechnicus bij de luchtvaarttoeleverancier) en Thomas Kögler (sales en service Gefertec) bij de arc605 na de afname van de grote 3D metaalprinter.

19


URE 3D print motorbehuizing Formula Student racewagen

Geïntegreerde koeling verhoogt prestaties elektromotor Het University Racing Eindhoven team heeft voor de URE13 elektrische racewagen de behuizing van de elektromotor 3D geprint. Door koelkanalen in de behuizing te integreren, is de temperatuurstijging tijdens volle belasting minder dan de helft vergeleken met het oude model. In het nieuwe model URE14, een autonoom rijdende raceauto, gaat het team vier van deze elektromotoren toepassen. De Formula Student competitie staat bekend als 's werelds grootste technische ontwerpwedstrijd. Het daagt studenten van over de hele wereld uit. University Racing Eindhoven (URE) ontwerpt, bouwt en racet elk jaar met een 4WD elektrische raceauto, waarbij 99% van de onderdelen ofwel zelf ontworpen ofwel ontworpen zijn in samenwerking met een partner. Vorig jaar, toen de URE13 ontworpen werd, deed zich een probleem voor. De auto, uitgerust met 4 inwheel mounted permanent-magnetische synchrone motoren die een totale hoeveelheid van 140 kW kunnen leveren, had een uiterst efficiënt koelsysteem nodig vanwege de hoge vermogensvraag. Om dit koelsysteem te creëren, heeft URE samengewerkt met Additive Industries.

Dubbele helix behuizing

Samen met de AM-experts van Additive Industries is een nieuwe, dubbele helix motorbehuizing ontwikkeld met geïntegreerde koelkanalen. In het verleden werden deze

Door de behuizing voor de elektromotoren te 3D printen, kunnen koelkanalen geïntegreerd worden die voor een betere koeling zorgen.

gemaakt met traditionele methoden, zoals frezen en latwerk. Dit beperkte de ontwerpmogelijkheden aanzienlijk, omdat complexe kanalen niet konden worden geproduceerd. Additive Industries heeft de behuizingen 3D geprint. Door de wanden lopen de koelkanalen. Hier stroomt het water doorheen dat voor de koperen spoelen van de motoren koelt. De behuizingen zijn naderhand aan de binnenzijde gefreesd voor de nauwkeurigheid die nodig is voor de montage van de motoren. Om de designs te valideren is een infraroodcamera gebruikt om het temperatuurprofiel op de behuizing te meten. De temperatuur stijgt slechts 15°C bij de nieuwe motorbehuizingen, vergeleken met de stijging van 32°C bij de oude versies. Dit zorgt voor betere prestatie van de elektromotoren.

Nog meer onderdelen 3D printen

De nieuwe racewagen van URE, de URE14, wordt autonoom, zonder menselijke interactie. Deze auto zal ook voorzien zijn van 4 AM motorcasings, in plaats van de 2 die vorig jaar werden geproduceerd. De studenten gaan met Additive Industries tevens de fusee, die het wiel met de auto verbindt, 3D printen in titanium. Daardoor kunnen de prestaties van de raceauto verder verbeterd worden, wat op de racetrack het verschil kan maken. universityracing.nl URE toont de 3D geprinte motorbehuizingen dit jaar op RapidPro

De geprinte casings zijn aan de binnenzijde gefreesd voor de nauwkeurigheid.

20

print magazine maart 2019


Beurs weerspiegelt volwassen wordende AM-industrie

RapidPro gaat over méér dan 3D printen Bezoekers van RapidPro 2019 kunnen hun ‘maakvraag’ voorleggen aan een van de experts die dagelijks spreekuur houden. Ask a Pro is één van de nieuwe activiteiten op RapidPro 2019, naast matchmaking met exposanten én andere bezoekers. “Het gaat dit jaar om de ROI: hoe verdien je geld met 3D printen én de andere technieken om snel je idee om te zetten in een product”, zegt Tom Wessels, event-projectmanager bij Mikrocentrum. RapidPro legt meer dan voorheen de nadruk op oplossingen en op ROI, return on investment. Uit de bezoekersenquête kwam vorige keer duidelijk naar voren dat men RapidPro bezoekt met concrete investeringsplannen. Daarom is onder andere de samenwerking met Flam3D en het Fraunhofer Projectcenter in Enschede opgezet. Via deze Nederlandse dependance van het Duitse Fraunhoferinstituut, krijgt de Nederlandse industrie rechtstreeks toegang tot de kennis en ervaring bij Fraunhofer op het vlak van digital manufacturing, Industrie 4.0. “Want RapidPro gaat niet alleen over 3D printen, hoewel dit een belangrijk thema is. De beurs gaat over digital manufacturing en alles wat mogelijk is als je van idee en concept via een prototype naar serieproductie gaat”, zegt Tom Wessels. “Het gaat niet om de 3D printer, het gaat om het digitale proces dat daarachter zit, inclusief de nieuwe verdienmodellen. Dat brengen we met RapidPro in kaart. Hiervoor tonen we de oplossingen en reiken we in de lezingen de kennis aan, zodat bezoekers naderhand de juiste keuzes kunnen maken.” Professor Schleifenbaum, een van de keynotesprekers vanuit het Fraunhofer zal net als Güngör Kara van EOS, ingaan op de digitaliseringstrend in de samenleving in zijn algemeenheid en de maakindustrie in het bijzonder.

Deze warmtewisselaar is 3D geprint met een EOS M290 machine. Door deze te 3D printen, neemt de capaciteit met een factor 3 toe, daalt het drukverlies met liefst 66% en weegt de warmtewisselaar 22% minder. Daarnaast vervalt de assemblage.

Ask a Pro

Ask a Pro is nieuw dit jaar. Deskundigen van Fraunhofer, TNO en Flam3D, Fontys Hogescholen en het AM Center staan klaar om technische vragen, juridische vragen en ook vragen over businessinnovatie te beantwoorden. Bezoekers kunnen vooraf een gesprek met een van de specialisten plannen. Voor het eerst is er op RapidPro 2019 ook een Meet & Match, mede georganiseerd door de Kamer van Koophandel. Bezoekers kunnen vooraf een gesprek plannen met niet alleen een van de exposanten, maar eventueel ook met andere bezoekers. Dit is aanvullend op de Ask a Pro sessies.

Complete keten

Dat een aantal partijen uit de 3D printmarkt verdwenen is, zal de bezoeker merken aan de omvang van het exposantenveld. “De kwantiteit is minder, de kwaliteit van de exposanten daarentegen hoger,” zegt Tom Wessels hierover. Wat hem vooral deugd doet, is dat de sector in een steeds bredere omvang aanwezig is, inclusief partijen die oplossingen tonen voor postprocessing. RapidPro 2019 vindt dit jaar plaats op 13 en 14 maart in NH Koningshof in Veldhoven. Toegang is gratis na registratie. Een toepassing van 3D printen bij een van de klanten van dddrop. Deze 3D geprinte contradelen van ABS filament worden gebruikt voor het produceren van eierdozen. De mallen, met veel gaatjes, zijn speciaal ontwikkeld om het vocht uit de hete pulp (water met papier) te onttrekken.

print magazine maart 2019

rapidpro.nl

21


Nieuwe cursus metaalprinten bij Fontys E-learning in combinatie met praktijkonderwijs in Fontyslab De industrie maakt steeds vaker en met succes gebruik van 3D printen voor de vervaardiging van prototypes, productiehulpmiddelen en eindproducten. Bij deze ontwikkeling speelt niet alleen techniek een rol, maar ook de technicus. Heeft hij of zij voldoende kennis en ervaring in huis? Waar met nieuwe technologieën wordt gewerkt, ontstaat de behoefte aan passend onderwijsmateriaal. Fontys Hogescholen speelt in op deze vraag. Het Fontys Centre of Expertise HTSM ontwikkelde een (gratis toegankelijk) online platform met relevant lesmateriaal. Technici kunnen de daar opgedane kennis vervolgens in een Fontyslab in de praktijk brengen. Sinds maart 2018 beschikt Fontys in Eindhoven over een Trumpf TruPrint 1000 metaalprinter, waarop de hogeschool delen van RVS (316L) print. Deze printer wordt ook ingezet voor onderzoek in samenwerking met bedrijven, waaronder gereedschapmakers, matrijsmakers en producenten van consumentenproducten. Daarbij laat Fontys zich nadrukkelijk sturen door vragen uit het bedrijfsleven. Denk bijvoorbeeld aan onderzoek naar de haalbaarheid en verdere kosteneffecten van 3D printen, indien onderdelen die nu met conventionele middelen tot stand komen, ook kunnen worden geprint.

Van onderzoek naar kennisdeling

Onderzoek wordt uitgevoerd door studenten(groepen) met affiniteit voor 3D printen, onder intensieve begeleiding van onderzoekers en docenten van de hogeschool én in samenwerking met het bedrijfsleven. Regelmatig ontdekken zij gezamenlijk nog onbekende toepassingsmogelijkheden, soms met zeer verrassende resultaten. Uit deze onderzoeken ontstaat kennis, onder andere met betrekking tot het Selective Laser Melting-proces. Fontys stelt zich ten doel deze kennis terug te

De online lesmodules bieden de deelnemers flexibiliteit in hun leerprogramma.

22

geven aan de industrie, voor zover geheimhoudingsafspraken dat toelaten. Het Additive Manufacturing-team van Fontys, dat is opgezet onder leiding van Ir. Sjef van Gastel en sinds 2016 wordt ondersteund door metaalprintexpert Ir. Rein van der Mast, doet dit al langer. Zo worden er meerdaagse cursussen gegeven aan personeelsleden van ASML, TU Delft en het Ministerie van Defensie. Daarnaast zijn masterclasses en workshops verzorgd bij TNO Opto-mechatronics, Océ en TE Connectivity.

Flexibiliteit in leren

Deze vormen van kennisoverdracht zijn waardevol, maar bieden weinig flexibiliteit. Niet elke organisatie kan het zich veroorloven om werknemers gelijktijdig voor meerdere dagen op cursus te sturen. Toch is het voor bedrijven en hightech-professionals belangrijk om bij te blijven en technologische ontwikkelingen op de voet te volgen. Een ‘leven lang leren’, waarvan ook de minister van onderwijs nadrukkelijk voorstander is, is van levensbelang. Met dit gegeven in het achterhoofd, heeft Fontys Centre of Expertise HTSM een online omgeving opgezet met korte cursussen in uiteenlopende domeinen. De overkoepelende

Een screenshot van een van de lessen.

print magazine maart 2019


Het Fontys Centre of Expertise HTSM laat de cursisten praktijkervaring opdoen.

naam: Open Learning Labs. Een (technisch) professional kiest binnen een domein een cursus naar wens en bestudeert vervolgens in enkele uren de online lesmodule. Dit gedeelte van de cursus is gratis toegankelijk en kan worden gevolgd wanneer het de cursist uitkomt.

Powder Bed Fusion

Binnen het domein Additive Manufacturing staat sinds kort de cursus Powder Bed Fusion online, met aandacht voor: design for additive manufacturing, topologie optimalisatie, materiaalkunde, voorbereiden en nabewerken van metalen prints, veiligheid, kwaliteit en kosten. Te zijner tijd wordt de cursus uitgebreid met meer verdieping per onderwerp. Om de cursus toegankelijk te maken voor een grote diversiteit aan technici, wordt het materiaal in het Engels aangeboden.

Bewijs van deelname van Fontys

Na het voltooien van zowel de online als de offline component van de cursus gaat de cursist naar huis met een bewijs van deelname van Fontys Hogescholen. De cursus is bedoeld voor professionals met een MBO+ achtergrond die nog weinig kennis hebben van het metaalprinten op basis van poederbed fusie. Voor wie nog volledig onbekend is met het 3D printen, wordt er ook een Nederlandstalige basiscursus 3D printen aangeboden. Voor meer informatie: www.openlearninglabs.nl

Theorie én praktijk

Online lesmateriaal over 3D printen bestaat al langer. Een interessante aanvulling die de Open Learning Labs echter bieden, is dat de cursist bij Fontys praktijkervaring kan opdoen. Na het volgen van de gratis online sessie, kan de cursist een dagdeel naar het Fontys 3D printlab in Eindhoven komen, om samen met een 3D printexpert de geleerde theorie in de praktijk te brengen: van voorbereiding in het softwarepakket Magics tot het bedienen van de printer. De cursist doet binnen de online cursus basiskennis op, en gaat tijdens de labsessie dieper in op de mogelijk- en onmogelijkheden van Selective Laser Melting. De combinatie tussen theorie en praktijk is erg leerzaam, en de aanwezigheid van de Truprint 1000 maakt de ervaring uniek in zijn soort: nadat alle stappen tussen ontwerp en print zijn doorlopen, kan het werkstuk direct op de metaalprinter worden gezet.

print magazine maart 2019

Fontys Centre of Expertise High Tech Systems and Materials (HTSM) verbindt hoger beroepsonderwijs aan het bedrijfsleven. Samen doen ze onderzoek en ontwikkelen ze innovatieve technologieën, waarvan onderwijs én bedrijfsleven beter worden. Via het Centre of Expertise HTSM vinden (hightech) bedrijven één ingang bij Fontys, voor het onderzoeken van (multidisciplinaire) vraagstukken binnen het HTSM-domein. openlearninglabs@fontys.nl

T 08850 74433

23


RapidPro kort

AMR Europe toont Markforged Metal X AMR Europe demonstreert tijdens RapidPro de Metal X 3D metaalprinter van Markforged. De productie van deze 3D metaalprinter die met speciaal filament werkt, draait ondertussen op volle toeren. “We hebben nu een maximale levertijd van drie maanden”, zegt Kees Seldenrijk, sales manager AMR Europe. Tijdens de onlangs gehouden dealerbijeenkomst heeft Markforged bekend gemaakt dat ondertussen 200 printers van het type Metal X zijn uitgeleverd wereldwijd. RVS en gereedschapstaal zijn als materialen beschikbaar; titanium en Inconel volgen later dit jaar. Ook koper wordt momenteel ontwikkeld. Tegen het einde van dit jaar zal Markforged in Europa ook de grotere sinteroven, de Sinter 2 gaan leveren. Deze is groter en biedt ruimte om producten zo groot als het printbed van de Metal X te sinteren. Kees Seldenrijk: “Voor de meeste bedrijven is de Sinter 1 oven voldoende, alleen wie

Dit soort metalen componenten komen van de Metal X printer van Markforged, die nu standaard binnen drie maanden leverbaar is.

grote stukken print moet de grote oven hebben.” amreurope.com

CNC Speedform 3D print spuitgietmatrijzen Na de verbouwing van de productielocatie voegt CNC Speedform twee nieuwe technieken aan het gamma toe. Een hiervan is het 3D printen van matrijsdelen voor spuitgieten. De matrijsdelen worden door stereolithografie (SLA) in een hoog temperatuurbestendig materiaal vervaardigd en worden in een standaard spuitgietmatrijshuis opgenomen. De shotgaranties zijn afhankelijk van het gekozen spuitgietmateriaal en complexiteit van het product. CNC Speedform kan met deze technologie in zeer korte tijd prototypes of producten produceren in serie spuitgietmaterialen. Bij de ontwikkeling van nieuwe producten wordt de totale doorlooptijd verkort doordat sneller gevalideerd kan worden in serie spuitgietmateriaal.

Oppervlak gladden

De tweede nieuwe technologie is het gladden (smoothen) van het oppervlak van 3D geprinte onderdelen. Deze gepatenteerde techniek is een geautomatiseerde nabewerking van thermoplastische polymeren. Geschikte printtechnieken

Matrijsinzetdelen 3D geprint met SLA-techniek.

CNC Speedform biedt een gepatenteerde technologie aan om het oppervlak van 3D geprinte kunststof onderdelen na te bewerken zodat het oppervlak verdicht wordt.

24

zijn Selective Laser Sintering (SLS), HP Multi Jet Fusion en Fused Deposition Modeling (FDM). Het proces verdicht het oppervlak en vermindert de porositeit van de producten. Ook ingekleurde producten kunnen met deze techniek nabewerkt worden. Het oppervlak benadert hierdoor gespuitgiete kwaliteit. cnc-ag.de

print magazine maart 2019


De Nederlandse 3D printerfabrikant dddrop introduceert op RapidPro de EVO Twin 3D printer. Deze professionele FDM 3D printer beschikt over een gesloten, geconditioneerde kast, een groot bouwvolume (330 bij 310 bij 305 mm), dubbele printkop (bijvoorbeeld voor supportmateriaal) en een verbeterd bedieningsgemak dankzij een nieuwe generatie CPU. Dankzij de gesloten en geconditioneerde bouwkamer is de dddrop EVO Twin geschikt voor hightech materialen. Denk daarbij aan ABS, TPU (flex), PA-12 (nylon), PET-G, PC, PP en carbon- en glasvezelversterkte materialen of filament met houtvezel. Omdat met de dubbele kop eventueel wateroplosbaar supportmateriaal kan worden geprint, leent de EVO Twin zich goed voor het 3D printen van complexe producten. De nieuwe 3D printer blijft open voor filamenten van verschillende producenten. Er zijn nozzles beschikbaar van 0,2 tot 1 mm in messing en binnenkort in Wolfraamcarbide.

Printsnelheid

De Nederlandse printerfabrikant heeft in de nieuwe firmware de mogelijkheid geïntegreerd om de acceleratie en deceleratie zelf te beheren. De X-en Y-bewegingen verlopen hierdoor minder abrupt.

RapidPro kort

dddrop introduceert EVO Twin

De nieuwe dddrop EVO Twin voor het 3D printen met engineering plastics.

Men kan zo de printsnelheid verhogen zonder dat dit ten koste van de kwaliteit gaat, omdat op kritische punten in het werkstuk de versnelling in het printvlak afgeremd wordt. Dddrop biedt via de speciale app de mogelijkheid om vanaf willekeurig welke plek ter wereld ook de 3D printer te bedienen, mits er internetverbinding is. dddrop.com

4cccc demonstreert nieuwe Artec LEO 3D scanner 4cccc demonstreert op RapidPro de nieuwe Artec LEO 3D scanner. Deze beschikt over een aantal innovaties die het 3D scannen van objecten gemakkelijker maken en voor een beter resultaat zorgen. Zo worden de 3D opnames door dezelfde lens gemaakt als de kleurenopnames. Dit betekent dat er geen parallax verschuiving optreedt, waarbij kleuren verschoven liggen. Door zijn grote beeldhoek en de maximale afstand tot het object kunnen grote volumes in een minimum van tijd gescand worden. Dat gebeurt volledig draadloos: de scanner heeft een eigen voeding (batterij), een eigen beeldscherm en een eigen WIFI verbinding om contact te maken met de ‘buitenwereld’. Daardoor kan ook ‘meegekeken worden’ tijdens het scannen op een tablet of zelfs de mobiele telefoon. Tijdens het scannen kan men de opbouw realtime volgen, waardoor men dus altijd zeker is dat er voldoende is gescand. Net als de andere Artec scanners gebruikt de LEO 3D scanner Hybride Tracking. Dit betekent dat individuele frames worden uitgelijnd op basis van vorm én van kleur. Markers zijn niet nodig. Standaard werkt de scanner met 30 frames per seconde,

De Artec LEO 3D scanner biedt maximale bewegingsvrijheid en gebruiksgemak door een aantal innovaties van Artec.

de maximale snelheid bedraagt 80 frames per seconde. Data worden opgeslagen op de interne SDD-drive (256 GB) zodat men tijdens het scannen maximale bewegingsvrijheid heeft. 4cccc.nl

SolidThinking Units nieuw licentiemodel Altair, ontwikkelaar van de solidThinking producten voor simulatie gestuurd 3D ontwerp, introduceert een nieuw licentiemodel: solidThinking Units. Normaal moet je een keuze maken voor welk softwareproduct je een licentie wilt. Met solidThinking Unit kan elke softwaretitel worden gebruikt als er voldoende units beschikbaar zijn. Deze kunnen per jaar of per maand worden geleased. De units kunnen vrij verdeeld

print magazine maart 2019

worden binnen een organisatie. Zo krijgt iedereen toegang tot de software. Ongebruikte units kan men gebruiken om complexe berekeningen in de cloud te laten uitvoeren. In drukke tijden kan men per maand extra units afnemen om pieken op te vangen. design8.eu

25


Rapid Prototyping – Rapid Tooling – Additive Manufacturing – 3D Printing

High speed voor uw ideeën

www.cnc-ag.de

Exposant RapidPro 2019

Additive Manufacturing/ industrieel 3d-printen als moderne (serie)productie technologie! Door samen te werken met gerenommeerde leveranciers, verzekeren wij u en ons van de meest kwalitatieve apparaten, toebehoren en grondstoffen.

Gefertec arc605

Henny ten Pas vertelt u graag meer!

EOS M300-4

Gratis abonnement op nieuwsbrief

www.3dprintmagazine.eu 26

Wil je niks missen? Schrijf je dan in voor de gratis wekelijkse email nieuwsbrief van 3D Print magazine. Als bonus ontvang je als eerste de digitale editie van het volgend magazine.

print magazine maart 2019


AMR Europe demonstreert op RapidPro twee 3D printers van het Poolse merk 3DGence, waaronder de F340 met het modulaire printkopsysteem. Deze 3D printer is standaard voorbereid op het printen met engineering plastics zoals Peek en Ultem. Het enige dat daarvoor nodig is, is een andere printkop. Deze zijn los leverbaar. De Poolse fabrikant komt over enkele maanden eveneens met een speciale oven om de in PEEK geprinte onderdelen af te bakken. Daardoor verbeteren de eigenschappen nog verder. Daarmee leent de machine zich om kleine metalen componenten te vervangen door 3D geprinte kunststof onderdelen. AMR Europe heeft meerdere 3D printers voor PEEK getest en uiteindelijk voor de machine van 3DGence gekozen vanwege de constante kwaliteit waarmee de Poolse 3D printer werkt. De Poolse 3DGence 3D printer is modulair gebouwd zodat het wisselen van de printkop de machine geschikt maakt voor materialen zoals Ultem.

RapidPro kort

Modulaire Poolse FDM-printer

amreurope.com

Renishaw: grensverleggend 3D printen bij TransFIORmers racemotor In de dynamische wereld van de MotoGP motorraces hebben technische verbeteringen veel effect. Het team TransFIORmers gebruikt 3D metaalprinters van Renishaw voor de productie van een onconventionele voorwielophanging. Dat levert het winnend raceteam een voorsprong op de concurrenten. Moto2 is de tweede van de drie MotoGP klassen. Hierin wordt gereden met prototype-racemotoren, op maat gebouwd en ontwikkeld voor maximale prestaties tijdens de races. De officiële motor is een 600 cc viertakt productiemotor, momenteel van Honda. TransFIORmers wordt geleid door voormalig coureur in het 250 cc wereldkampioenschap Christian Boudinot. Hij laat zich inspireren door het onconventionele ophangingsysteem van de legendarische Franse motorfietsontwerper Claude Fior. Fior zag dat er winst te behalen valt als je de voorwielophanging isoleert van de stuurkrachten. In plaats van wielophanging met een traditionele telescopische voorvork maakt de motorfiets van TransFIORmers gebruik van een starre voorvork die via twee driehoekige armen van het frame gescheiden is. Dat pakt het zogenaamde duiken bij het remmen aan, zodat later kunnen remmen in de bocht en sneller er uit accelereren

Door dit onderdeel voor de Moto2 klasse te herontwerpen voor 3D printen, is het gewicht 40% geringer, is de stijfheid groter en is de assemblage van de vroegere 12 componenten vervallen. Renishaw toont de motorfiets op RapidPro.

mogelijk is. De originele driehoekige arm van TransFIORmers was met de hand gemaakt van staal en bestond uit twaalf apart bewerkte en gelaste onderdelen. I3D Concept werkte het ontwerp om tot één enkele component, waardoor de assemblagetijd enorm verkort werd. Op de Renishaw AM250 worden de driehoekige armen 3D geprint als lichtgewicht component van titanium. Vergeleken met de oorspronkelijke gelaste stalen versie weegt de titanium component uit één stuk 600 gram minder. Met een treksterkte van meer dan 1100 MPa bij verwerking voor additief produceren en een vrijwel perfecte dichtheid van 99,7% heeft de gebruikte Ti6AI4V titaniumlegering een totaal nieuwe driehoekige arm opgeleverd, die een veel hogere stijfheid biedt dan de oorspronkelijke uit meerdere onderdelen handmatig samengestelde stalen onderdeel. renishaw.nl

print magazine maart 2019

27


Borges 3D en AM-Flow digitaliseren de 3D print workflow pas echt

3D beeldherkenning de basis voor disruptie De 3D printindustrie is nog lang niet het digitale maakproces waar de sector zich zo graag mee profileert. Sorteren voor postprocessing of verzenden gebeurt veelal nog manueel. Dat jaagt de kosten de hoogte in. AM-Flow, onderdeel van Borges 3D, wil die stap automatiseren. Daar houdt de ambitie van de Amsterdamse start-up echter niet op. Wie wel eens achter de schermen van een groot 3D print servicebedrijf heeft kunnen kijken, weet welke uitdaging er na elke buildjob opdoemt: het sorteren van al die losse onderdelen uit de bak vol poeder van bijvoorbeeld een SLS- of HP-printer. Stefan Rink, CEO van AM-Flow, noemt dit het ‘dirty secret’ van de 3D printindustrie. Rink kent de praktijk van een 3D print servicebureau. Hij was 4 jaar verantwoordelijk voor de wereldwijde productie van Shapeways. “Sorteerkosten maken meer dan 40% van de onderdeelprijs uit. En die kosten schalen lineair. Hoe meer onderdelen je moet sorteren, hoe complexer het wordt.” 3D printen mag dan een digitaal proces zijn, zodra de printer klaar is, valt er weinig digitaals aan het proces te ontdekken. Stefan Rink is overtuigd dat automatisering de enige oplossing is om met 3D printen ook in het goedkopere prijssegment te kunnen concurreren. “De component arbeidskosten is te hoog om te concurreren van bijvoorbeeld speelgoedproducenten in China.”

3D search & create

AM-Flow biedt deze automatiseringsoplossing nu aan. Het bedrijf is onderdeel van Borges 3D, een Amsterdamse startup die 3D vormherkenning met behulp van kunstmatige

intelligentie ontwikkelt. Borges 3D wil met 3D vormen doen wat Google Foto’s met de foto’s van je smartphonecamera doet. Tik auto in en het algoritme selecteert automatisch foto’s waarop de auto centraal staat. “Onze droom is alle objecten universeel toegankelijk te maken”, zo zei Hans van Toor van Borges 3D het vorig jaar op Inside 3D Printing. 3D search en 3D create, dat is het motto van de start-up waar ondertussen al een team van ruim 11 mensen werkt. Met kunstmatige intelligentie herkent de software 3D vormen en matcht deze met een functie die je zoekt. Stel je zoekt voor een reparatie-opdracht een tandwiel. Borges 3D zal dan in de toekomst op basis van een gescand tandwiel en enkele specificaties het passende 3D model presenteren. Klaar om te 3D printen. Dit kan de traditionele supply chains op z’n kop gaat zetten, voorspelt Hans van Toor. Printing on demand, mass customization, productiesystemen gebaseerd op de concrete vraag van de klant. Dat zijn de termen die je op zo’n disruptief model kunt plakken. De herkenningssoftware van Borges 3D kun je echter voor nog veel meer toepassingen gebruiken. Uit dat inzicht is afgelopen jaar in sneltreinvaart AM-Flow gegroeid, dat een volledig geautomatiseerde oplossing biedt voor de interne logistiek in een 3D printbedrijf.

Systeem herkent binnen 0,2 seconden de vorm

Stefan Rink: “We passen kunstmatige intelligentie toe, net zoals bij gezichtsherkenning. De software herkent de geometrie, zoekt in het ERP-systeem naar het onderdeel en sorteert de onderdelen die op een transportband worden aangevoerd.” AM-Flow heeft het totale systeem dat uit meerdere fysieke en softwaremodules bestaat, voor de

Automatisering rendabel vanaf 200 prints per dag AM-Flow demonstreert de automatische sorteerunit voor 3D geprinte onderdelen dit jaar op RapidPro. Het systeem kan eenvoudig geïntegreerd worden in een ERP- of MESapplicatie. Volgens Stefan Rink is het systeem al vanaf zo’n 200 verschillende onderdelen per dag interessant. Hoe hoger de productie, des te groter zijn de voordelen van

28

automatisering. Om de instapdrempel laag te houden, biedt AM-Flow het systeem ook aan in een verdienmodel waarbij je per gesorteerd product betaalt. Pay as you grow geeft vooral de kleinere servicebureaus de kans om al vroegtijdig dit deel van hun werk te automatiseren.

print magazine maart 2019


AM-Flow brengt met deze automatische sorteerunit een eerste toepassing van de Kunstmatige Intelligentie die moederbedrijf Borges 3D ontwikkelt.

eerste keer op Formnext getoond; RapidPro 2019 wordt de Benelux première. Om te illustreren hoe snel de software leert, volstaat het erop te wijzen dat twee weken voor de beurs in Frankfurt pas de eerste onderdelen door het systeem gingen. “Nu kunnen we binnen 0,2 seconden een onderdeel herkennen, met 98% juiste herkenning. En dat zijn onderdelen die nooit eerder aan de machine zijn getoond”, legt Stefan Rink uit. Precies hierin schuilt de kracht van de kunstmatige intelligentie die Borges 3D ontwikkeld heeft. Daarmee heeft het bedrijf voor de additive manufacturing industrie een krachtige oplossing in handen. Want 3D print servicebureaus maken elke dag weer andere onderdelen. De toepassing van het AM-Flow systeem is veelzijdig. Het kan gebruikt worden om onderdelen na het de-powdering te sorteren. Het kan ook gebruikt worden om 3D geprinte producten naar vervolgstappen in de fabriek te sturen, bijvoorbeeld polijsten, support verwijderen. Er wordt zelfs gekeken of er een verpakkingsmachine direct aan de sorteermachine gekoppeld kan worden, zodat de producten als die klaar zijn automatisch worden verpakt en verzendklaar gemaakt. Maar ook de koppeling met AGV’s is denkbaar. Producten worden dan automatisch naar andere plekken in de fabriek gebracht.

Six sigma

De ambities van de ontwikkelaars van AM-Flow reiken verder dan de huidige 98% score. Op termijn wil men naar six sigma toe: één fout op een miljoen producten. Ook wil men kijken of de oplossing ingezet kan worden voor andere

print magazine maart 2019

“40% van de kostprijs zit in de manuele sorteerkosten” productietechnieken. Voor Borges 3D reiken de ambities nog verder. Hans van Toor schetst de situatie waarin een design engineer niet meer nodig is, maar een servicemonteur online zijn eigen onderdeel ontwerpt. Digitaal kleinen, noemt hij deze toepassing. “De operator maakt een foto van een scharnier dat hij nodig heeft. Onze software herkent deze en geeft de monteur alle noodzakelijke gegevens on het scharnier eventueel nog aan te passen en dan te bestellen, inclusief keuze van materialen et cetera.” Zo wil Borges 3D toe naar een volledig digitale design assistent, die met kunstmatige intelligentie niet alleen de vorm herkent maar ook voor de gebruiker alle noodzakelijke andere parameters aanbiedt, zoals materiaalkeuze et cetera. Met blockchain technologie kan daar dan ook nog een systeem aan gekoppeld worden waarin licenties voor IP worden toegekend en bewaakt. Mass customization is de andere stip aan de horizon van het Amsterdamse ontwikkelteam. Hans van Toor: “Een onderzoek in het VK heeft uitgewezen dat driekwart van de consumenten zegt dat online koopgedrag wordt beïnvloed door de mogelijkheid om zelf invloed te hebben op het product. De betrokkenheid wordt hierdoor groter.” Am-flow.com

29


DMG Mori verlaagt met Optomet software drempel voor 3D metaalprinten

First time right 3D printen DMG Mori ontplooit steeds meer activiteiten op het vlak van 3D metaalprinten. In recordtempo heeft het team van Realizer de tweede generatie Lasertec 30 SLM ontwikkeld, naast de heel nieuwe Lasertec 12 SLM. Beide machines zijn ge(re)designed vanuit wat de markt eist van productiemachines. Daarnaast heeft de machinebouwer een belang genomen in Intech. Dat biedt met de Optomet software een tool voor first time right 3D metaalprinten. Bewust houdt DMG Mori deze software niet exclusief voor de eigen lijn poederbed metaalprinters. Over de ambities die DMG Mori heeft met additive manufacturing, laat topman Masahiko Mori geen twijfel bestaan. 3D metaalprinters staan over een aantal jaren in de werkplaats van de verspaners die nu de CNC-draai- en freesmachines bij het concern kopen. Daarvoor moet echter nog een aantal stappen worden gezet. De mechanische interface tussen de CNC-machines en de metaalprinters is er daar een van. “Via het Celos-platform kunnen de machines qua software al communiceren. Klanten willen echter ook een mechanische koppeling om de totale procesketen te beheersen”, zegt Mathias Wolpianksy, directeur van Realizer, voor driekwart eigendom van DMG Mori. Aan zo’n koppeling werkt het Realizer-team in Bielefeld. Het heeft echter eerst de industriële rijpheid van de Lasertec 30 SLM op een niveau gebracht dat nodig is voor industriële toepassingen.

Achterstand goedgemaakt

Deze wisselplaathouder is speciaal ontwikkeld voor frezen met minimaal koelsmeermiddel (MMS). Hiervoor zijn zeer dunne koelkanalen nodig, een voor elke wisselplaat. Deze kunnen alleen met additive manufacturing worden gemaakt. Ze kunnen hierdoor geoptimaliseerd worden, zodat het MMS-mengsel optimaal op het snijvlak komt. Om gewicht te besparen - wat de dynamiek in de CNC-machine ten goede komt - past men bovendien een latticestructuur toe. Hierdoor is het gewicht van de frees met 30% verminderd, zo’n 700 gram.

30

De tweede generatie van deze 3D metaalprinter is onderhuids totaal opnieuw ontworpen. De veranderingen lopen uiteen van hoe de tafel met daarop de bouwplaat is gelagerd tot een systeem dat bewaakt dat de tafel vlak blijft, ongeacht de belasting. “Veel thema’s die in de werktuigbouwmachines al lang zijn opgelost, maar in de SLM-machines nog niet”, zegt Mathias Wolpianksy. Het doel van de verbeterslag is tot een maatvastheid en machine to machine consistentie te komen die vergelijkbaar is met die van CNC-bewerkingsmachines. “Hiervoor heb je de filosofie van de machinebouwer nodig”, zegt Wolpianksy. “Anders blijf je hangen bij machines voor rapid prototyping en tooling.” De ontwikkeling van de 3D metaalprinters gebeurt in Bielefeld, naast de hal waar draaimachines worden ontwikkeld. Deze nabijheid is essentieel. Net zoals het feit dat DMG Mori een meerderheidsbelang in Realizer heeft. “We kunnen daardoor elkaars competenties gebruiken. We kunnen diep in de technologie gaan. Als wij bezig zijn met nulpunt spansystemen voor de slm-machine, halen we de kennis daarvoor uit de CNC-machinebouw in ons eigen huis.” Dit zorgt voor een versnelling van de ontwikkeling. De 2e generatie van de Lasertec 30 SLM is in amper een half jaar ontwikkeld. Inclusief nieuwe sensorbewaking. Het team heeft hiervoor de Best Innovation Award gekregen, een interne prijs waarmee DMG Mori R&D teams motiveert. De compacte Lasertec 12 SLM, een kleinere metaalprinter,

print magazine maart 2019


Geprint wordt direct op een voorbewerkt onderdeel, waarin met CNC-technologie de houder is gefreesd. Doordat dit deel niet geprint hoeft te worden, verloopt het printen sneller. De 3D geprinte zittingen voor de PKD-frees worden op een Lasertec machine met laserablatie nabewerkt om de vereiste oppervlaktenauwkeurigheid te halen. De freesbody is geprint met een Lasertec 30 SLM 2e generatie.

is vanaf de start ontwikkeld vanuit de visie van een machinebouwer. De fieldtesten met beide machines verlopen positief. “De maatvastheid van de eerste tot en met de laatste print is wat we wilden”, zegt Mathias Wolpianksy.

First time right 3D printen

DMG Mori heeft eind verleden jaar een belang genomen van 30% in het Indiase Intech, een van de additive manufacturing pioniers in India. Het bedrijf komt uit de gietindustrie en beschikt over veel materiaalkennis. Omdat Intech de rekeningen beu was als het nieuwe parameters moest laten ontwikkelen, bijvoorbeeld voor een ander poeder, is het van lieverlee trekstaafjes gaan 3D printen en software gaan ontwikkelen. Mathias Wolpianksy: “Wat Intech gedaan heeft, is uniek. Ze hebben een empirische database met duizenden printjobs, met verschillende materialen, laagdiktes, laserinstellingen. Vervolgens hebben ze een algoritme ontwikkeld dat op basis van enkele gegevens de parametersettings berekent die dichtbij het eindresultaat komen.” Hoewel het ultieme doel, first time right, nog niet helemaal bereikt is, komt men wel in de buurt van 90 procent van de gevraagde eigenschappen. In plaats van drie tot zes maanden parametersettings ontwikkelen voor een nieuw materiaal, of de settings samen met het materiaal van de machineleverancier kopen, kan een bedrijf met de Optomet software binnen een dag een print maken die goed is. Het enige dat nodig is, is de legeringssamenstelling ingeven, de partikelverdeling van het poeder en de laagdikte waarmee men gaat printen. De Optomet software berekent dan op basis van de databank de juiste instellingen, zoals hatch,

print magazine maart 2019

Optomet Advanced: materiaal- en processimulatie Optomet is er in twee versies: de standaard en de advanced. De advanced versie is met name interessant voor bedrijven die hun eigen materialen ontwikkelen. Optomet berekent dan zelfs voor een heel nieuwe legering, die nog nooit geprint is, snel parametersettings. Het enige dat hiervoor nodig is, is in het periodiekensysteem de legeringselementen aan te klikken en hun verhouding in de legering in te voeren. De software berekent dan op basis van referentiewaarden van soortgelijke chemische samenstellingen de smelttemperatuur uit en op basis daarvan de parameters. Momenteel werken de teams van Realizer en Intech aan de doorontwikkeling van de software. Voorlopig is deze alleen voor het poederbedproces geschikt. De kans is echter groot dat deze ook geschikt gemaakt wordt voor de DED-technologie. Met name de advanced versie leent zich hier goed voor omdat men daarmee eigen legeringen kan samenstellen. Tijdens de huisshow in Pfronten toonde DMG Mori een stuk dat aan de basis geprint is met een magnetisch materiaal en dan geleidelijk overgaat in een edelstaal.

31


laservermogen et cetera. Met deze Optomet software kan de gebruiker daarnaast afhankelijk van de producteisen het printproces beïnvloeden. De oppervlakteruwheid kan bijvoorbeeld met een factor 2 verbeterd worden, tot Ra 6 µm. Intech past kunstmatige intelligentie en machine learning technieken toe in Optomet. “De software optimaliseert zich telkens opnieuw op basis van ervaringen van klanten.”

DMG Mori zet de 3D metaalprinttechnologie ook in voor de laserkop in de hybridemachine Lasertec 65 3D. Op de foto hieronder een schaalmodel.

Optomet in combinatie met elk merk

Je zou verwachten dat de machinebouwer de Optomet software exclusief voor de eigen lijn 3D metaalprinters houdt. Nee dus. Bewust kiest DMG Mori ervoor om Optomet als open pakket aan te bieden voor alle merken poederbed metaalprinters. Bewust kiest men voor eenmalige licentiekosten. “Want we denken hiermee de inzet van additive manufacturing te vergroten”, legt Mathias Wolpianksy uit. Wel krijgt de gebruiker van een Lasertec machine enkele extra features, maar in principe kan iedereen met een poederbed printer lokaal de parameters laten berekenen. Optomet kan eventueel aan het cloudplatform worden gekoppeld. Daarin schuilt volgens Mathias Wolpiansky de kracht, omdat het om zelflerende software gaat. “Je geeft iets, namelijk jouw data. Maar je krijgt veel terug: nog snellere en betere gegevens.” Dankzij de kunstmatige intelligentie verbetert de software zichzelf telkens weer op basis van de bijstellingen die klanten doen. Tot nog toe onderkennen alle klanten het gemeenschappelijk belang. Vooral voor jobbers verlaagt Optomet de drempel om in additive manufacturing te stappen. Noodzakelijk voor een doorbraak, vindt de Realizer directeur. Het kan toch niet zo blijven dat alleen universitair geschoolde medewerkers dit type machines bedienen. Mathias Wolpiansky verwacht dat in de toekomst 3D metaalprinters zich vooral zullen differentiëren via het bedieningsgemak. “Met deze technologie gaat het dezelfde kant op als de bediening van de iPhone. Niet alleen phd’s kunnen straks de machines bedienen, maar een veel breder publiek.” dmgmori.com

32

print magazine maart 2019


VUB demonstreert op Machineering monitoringsysteem voor vermoeiingsbreuk in AM-stukken

Betrouwbare zwaar belaste componenten 3D printen

Testcomponent met geïntegreerd eSHM systeem na scheurdetectie. In het vergrootglas zie je een X-ray foto van de geïntegreerde capillairen en scheur.

Zwaar belaste onderdelen 3D printen; zelfs structurele en hoge precisie componenten. Engineers wagen zich er amper aan omdat er nog te veel onzekerheden zijn over hoe het materiaal zich gedraagt op langere termijn. Aan de Vrije Universiteit Brussel (VUB) werken de onderzoekers aan de oplossing. Een eerste stap is gezet: een actief monitoringsysteem dat de ‘gezondheid’ van structurele componenten bewaakt. En om 3D printen en het nabewerken naar een hoger niveau te tillen, ontwikkelt men een controle systeem voor 3D cladden en een closed-loop besturing voor een hybride machine. Op Machineering 2019 presenteert de universiteit beide innovaties. Hun technologie is nu klaar voor de eerste implementaties in industriële toepassingen. Eigenlijk is het idee voor de innovaties waaraan de Vrije Universiteit Brussel samen met de KU Leuven en Universiteit Antwerpen werkt, ontstaan bij een Belgische toeleverancier aan de luchtvaart. Daar zag men de groeiende interesse voor 3D printen. “Maar de vliegtuigbouwers vonden het nog te gevaarlijk omdat de materiaaleigenschappen van 3D geprinte stukken op de lange termijn onvoldoende gekend zijn. Daar proberen wij een oplossing voor te vinden.”, zegt Michaël Hinderdael, post-doctoraal onderzoeker aan de VUB. Ondertussen hebben meerdere PhD’s er de afgelopen zeven

print magazine maart 2019

jaar aan gewerkt. Daarbij borduren ze voort op de uitgebreide kennis van experimenteel modelleren en signaal verwerking die de Brusselse universiteit heeft opgebouwd. “We hebben de kennis in onze groep gebruikt om in real-time, tijdens het printen, het proces te kunnen monitoren en zelfs bij te sturen”, aldus Julien Ertveldt.

Levensduur continu bewaken

Het eerste resultaat is effective Structural Health Monitoring (eSHM), een actief monitoringsysteem dat waarschuwt

33


Door een wiskundig model te koppelen aan het monitoringsysteem, ontwikkelde de VUB een closed-loop besturingssysteem voor de eigen hybride machine

stukken te 3D printen kunnen we het capillair plaatsen waar monitoring het meest interessant is”, vult Michaël Hinderdael aan. De vormvrijheid van 3D printen werkt hier als een enabler om het gebruik van het eSHM systeem te optimaliseren. En het geïntegreerde eSHM systeem biedt dan weer de garantie dat we potentiële problemen tijdig opsporen in de 3D geprinte werkstukken. Een win-win voor beide technologieën. De VUB heeft inmiddels het patent hiervoor aangevraagd.

Hierop is de temperatuurverdeling in de laser spot te zien tijdens het smeltproces.

wanneer vermoeiing optreedt. In het materiaal wordt op kritische plaatsen een capillair voorzien tijdens het 3D printen. Dit wordt vacuüm gezogen of onder druk gevuld. Aan de buitenkant wordt een druksensor geplaatst. Zodra deze een drukverlies in het capillair signaleert, duidt dit op de aanwezigheid van scheuren in het materiaal die uiteindelijk tot breuk zullen leiden. Dit kan dus gedetecteerd worden voordat er problemen ontstaan. Julien Ertveldt, vult aan: “Voor zwaar belaste onderdelen is certificering een probleem, omdat we geen garantie kunnen geven op basis van ervaringen die de industrie bijvoorbeeld wel heeft met gesmede stukken. Voor de klassieke processen is een certificaat van het materiaal voldoende. Voor 3D geprinte stukken is de certificatie nog beperkt. Dit eSHM systeem maakt de onderdelen smart.” Tijdens onderhoudsinspecties kunnen de druksensoren eenvoudig uitgelezen worden. “De sensoren kunnen ook continu uitgelezen worden. Dan kan het systeem zelfs gebruikt worden om te detecteren wanneer een bepaalde maximum belasting overschreden wordt”, vervolgt Julien Ertveldt. In principe kan zo’n capillair worden geboord. “Maar met boren hebben we minder vrijheid. Door de

Closed-loop controle systeem

Een goede kwaliteit van structurele componenten begint bij het printproces zelf. Om de kwaliteit van het laser cladden naar een hoger niveau te brengen, werd het doctoraat van Wim Devesse dan ook gewijd aan het ontwikkelen van een closed-loop controle systeem voor het printproces. Een numeriek model, gebouwd in samenwerking met Cenaero, werd gekoppeld aan de resultaten van fysieke experimenten. Zo kregen de onderzoekers inzicht in de invloed van de laser en de poedertoevoer op het printproces. Met het simulatiemodel kan een buildjob vooraf geoptimaliseerd worden, rekening houdend met de invloed van de verschillende factoren. “Wij doen hier al meer dan 20 jaar onderzoek naar het experimenteel modelleren van structuren en dynamische processen, bijvoorbeeld voor het monitoren van offshore windmolenparken,” verduidelijkt Julien Ertveldt. Op basis van de kennis in het experimenteel modelleren en metingen hebben de onderzoekers een Melt Pool Monitoring systeem ontwikkeld. Met een high speed camera neemt men tot 4.000 beelden per seconde van het smeltbad. Door een wiskundig model te koppelen aan het monitoringsysteem ontwikkelden ze een closed-loop besturingssysteem voor de eigen ontworpen machine. Met een frequentie tot 2 kHz worden de gegevens van hun monitoringsysteem doorgestuurd naar de Bosch Rexroth MTX CNC sturing

De eigen ontwikkelde closed-loop controller kan de breedte van het smeltbad controleren en variëren.

34

print magazine maart 2019


Op deze afbeeldingen is de invloed van het laservermogen tijdens het cladden te zien. Links de cross sectie bij laag vermogen, rechts bij hoog vermogen.

Eigen hybride machine bouwen

Het closed-loop controle systeem is reeds getest. Het werkt. Daarom bouwen de onderzoekers momenteel hun eigen hybride machine, omdat het realtime bijsturen van zaken als poedertoevoer, gasstroom en laservermogen dan gemakkelijker is. “Machines in de markt zijn vaak gesloten; met die besturingen kunnen we niet doen wat we echt willen”, legt Michaël Hinderdael uit. De Bosch Rexroth besturing laat dit wel toe en wordt gecombineerd met de eigen closedloop besturing van de cladding unit. Uiteindelijk willen de onderzoekers de data van het monitoringsysteem koppelen aan een database. Om zo een gegevensbank op te bouwen met fysische kenmerken van een groot aantal 3D geprinte stukken. Om dit voor elkaar te krijgen maken ze volop gebruik van de technologieën die men ook in andere Industrie 4.0 en factory of the future toepassingen terugvindt.

Testplatform voor de industrie

Door deze unieke capaciteit aan data verzameling op een 3D print machine wil de universiteit een uniek testplatform worden voor de industrie. In samenwerking met de KU Leuven, binnen het HyLaForm project (Hybrid Laser-based additive – subtractive research platform), streven ze naar het printen van componenten met een hogere precisie vanuit één geïntegreerde machine. Het simulatieconcept is al getest. De validatie moet nog gebeuren. Michaël Hinderdael ziet veel potentieel voor industriële partners: “Onze hybride machine is een testplatform, waarop we nieuwe technologieën kunnen testen. Het platform kan tevens een testplatform zijn voor de

print magazine maart 2019

industrie die wil onderzoeken wat de toegevoegde waarde van hybrid manufacturing is. Wij kunnen dan voor of samen met de industrie specifieke toepassingen ontwikkelen op basis van de verzamelde gegevens.” Voor het CNC-frezen gebruikt men een besturing van Bosch Rexroth. Het bed is van graniet en weegt een kleine 6 ton. “We hebben hiervoor gekozen omdat we additive manufacturing willen toepassen binnen de wereld van de hoge precisie,” verklaart Julien Ertveldt. Dergelijke hoge precisie hebben de onderzoekers meteen ook nodig voor het integreren van het eSHM systeem, waar ze gladde wanden wensen binnenin de werkstukken. Vandaar dat men na het opbouwen van enkele lagen al gaat nafrezen. De oppervlaktekwaliteit van deze holtes is namelijk belangrijk om een goede werking van het eSHM systeem te garanderen. De uitkomst van het HyLaForm project moet hen nog een stap verder brengen, namelijk een volledig geïntegreerde machine welke door laser ablatie een nog hogere precisie kan halen en zelfs gedetailleerde oppervlakte bewerkingen toelaat.

Concrete toepassingen

De Vrije Universiteit heeft al meer dan 60 testen met het eSHM systeem gedaan, alle met goede resultaten. “We hebben elke keer de defecten kunnen detecteren voordat het stuk faalde,” aldus Michaël Hinderdael. Samen met de industrie gaat men dit nu naar concrete toepassingen brengen. Daarom neemt de VUB dit jaar deel aan Machineering en presenteert daar zowel het eSHM concept als hun hybride AM machine platform. Michaël Hinderdael: “We zijn momenteel volop in voorbereiding met de eerste industriële partners voor het opzetten van proof-of-concepts. Aangezien we momenteel ook ons team verder willen uitbreiden, kandidaten mogen zich steeds melden, hopen we in de nabije toekomst het aantal demonstrator projecten zowel op vlak van het 3D printen op onze machine, als voor het eSHM concept, verder uit te breiden.” Machineering vindt van 27 – 29 maart plaats in Expo Brussel. De Vrije Universiteit Brussel staat op het 3D printplein van Flam 3D. Op donderdag 28 maart presenteert Julien Ertvelt het hybrideconcept in de expert class op de beurs. Meer informatie over de onderzoeksgroep kun je vinden op avrg.be

35

Machineering

van de Brusselse machine. De hardware hiervoor is zelf ontwikkeld omdat het verwerken van 300 MB per seconde geen vanzelfsprekendheid is. Julien Ertveldt denkt dat het monitoringsysteem en een closed-loop besturing noodzakelijk zijn om op termijn gecertificeerde componenten te kunnen 3D printen. “Veel zaken zijn van invloed op het cladden zelf. Aan de randen van een component gedraagt het proces zich anders. Wij willen de fysische parameters koppelen aan wat we zien; dus breedte, hoogte en temperatuur van het smeltbad bijsturen tijdens het printen zelf.” Door bijvoorbeeld het laservermogen te regelen, kan men tenslotte de spanningen in het materiaal, ontstaan tijdens het cladden, beperken.


Expertclasses, themaroutes en Can i print this maken

Machineering: wegwijzer voor AM AM tastbaar Additive & New Manufacturing Technologies is een van de tien themaroutes op Machineering 2019. Samen met Flam3D zijn er bovendien dagelijks expertclasses rond industrieel 3D printen, waarin experts hun ervaringen delen. Machinetechnologie is nog steeds het hart van de Belgische beurs voor de maakindustrie. Machineering - en de voorgangers - heeft daar in de loop van de tijd steeds meer moderne oplossingen aan toegevoegd, zoals automatisering, software én additive manufacturing. Tegenwoordig gaat Machineering over machines, materialen en engineering en de relatie daartussen. Karl D’haveloose van organisator Invent Media: “Het besef groeit dat de trends via een all-in verhaal gebracht moeten worden in plaats van de beurswereld in te delen in een apart event voor materialen, machines en engineering.” Juist bij een thema als additive manufacturing geldt de inbedding in zowel de engineering software alsook de post processing, bijvoorbeeld de verspanende nabewerking, als belangrijk.

Leer van experts

Additive manufacturing is dit jaar een van de tien thema’s die in een van de themaroutes nadrukkelijk worden toegelicht. Dit wordt aangevuld met de expertclasses die Flam3D op Machineering organiseert en de Can i print this sessies. De expertclasses zijn een combinatie van user cases en strategische inzichten, gedeeld door experts uit industrie en onderzoekswereld. Zo deelt bijvoorbeeld Yannick Stroobants van Engie Fabricom de ervaringen met 3D printen. Ook Benoit Reynders van BMT Aerospace deelt in een expertclass de ervaringen die de luchtvaarttoeleverancier heeft met 3D printen. Julien Ertveldt van VUB Brussel licht het concept voor de hybride machine toe (zie het artikel op pagina 33) en Tom Scharlaken, lector aan Vives Hogeschool, legt de verbinding tussen 3D metaalprinten en de subtractieve bewerkingen. Hij gaat eerst in

Machineering besteedt aandacht aan zowel 3D printen met metaal als kunststoffen.

op de stappen die je in de buildjob voorbereiding moet nemen om makkelijker en beter te kunnen nabewerken. Daarna laat hij zien waarom bijvoorbeeld stralen belangrijk is voor de juiste nulpunt bepaling als je een AM-werkstuk gaat frezen.

Can i print this?

Elke dag is er om 13.00 uur de kans om je vragen over additive manufacturing voor te leggen aan een van de experts die meedoen aan de sessie Can i print this? Karl D’haveloose: “Het is de bedoeling dat de bezoeker met zijn bestaande of nieuwe werkstukken naar de beurs komt en samen met een van de experts nagaat welke onderdelen eventueel 3D geprint kunnen worden, met welke criteria je rekening moet houden.” Deze sessies zijn met name bedoeld voor de bezoekers uit de machinebouw. De werkstukken die ze meenemen mogen zowel van metaal als kunststof zijn. Bezoekers gaan uiteindelijk naar huis met een gefundeerd antwoord op de vraag of het zin heeft en of 3D printen kan.

Machineering Brussels Expo, hal 5 27-29 maart 2019 Openingsuren: woensdag 27/3: 10-18u; donderdag 28/3: 10-22u; vrijdag 29/3: 10-16u. Tom Scharlaken van Vives Hogeschool zal onder andere ingaan op het fenomeen ‘kraag’ bij 3D metaalprinten.

36

machineering.eu

print magazine maart 2019


De symbiose van additieve en subtractieve technologie komt goed tot uitdrukking in dit gereedschap, 3D geprint door Sisma. Het gaat om een geoptimaliseerd boorgereedschap van de Italiaanse fabrikant Gaspari Utensili. Het doel is om het gereedschap lichter te maken en de inwendige koelkanalen te optimaliseren. 3D metaalprinten is daarvoor de meest geĂŤigende technologie. De koelkanalen kunnen veel beter vorm worden gegeven dankzij de geometrische vrijheid van 3D metaalprinten. En door inwendig met een lattice structuur te werken, wordt gewicht bespaard zonder dat dit ten koste van de stijfheid van het gereedschap gaat. Het gereedschap is geprint op de MySint 3000 van Sisma. Op Machineering toont Promas de 3D metaalprinttechnologie van de Italiaanse fabrikant. Sisma laat zien hoe 3D metaalprinten zinvol wordt toegepast in de gereedschappen voor verspanende bewerkingen.

promascnc.nl

Dynamical Tools: FDM en SLS Op Machineering toont FormID de industriĂŤle 3D printers van het Spaanse Dynamical Tools. De primeur is de heel nieuwe DT60, voorzien van precisiemotoren, een maximale extrudertemperatuur van 500 graden C en een maximale omgevingstemperatuur van 120 graden C. Naast de lijn FDM printers heeft Dynamical Tools recent ook een eigen SLS printer op de markt gebracht. De kleinere HT45 is de filamentprinter voor de engineering materialen, zoals PEEK en Ultem. Bij deze machine wordt de bouwkamer volledig verwarmd tot een temperatuur van meer dan 200 graden C. De machine is daarmee volgens de ontwikkelaars ook geschikt voor het 3D printen met de metaalfilamenten. Een van de klanten van Dynamic Tools is de Spaanse vestiging van Mann+Hummel in Zaragoze. De vestiging van het Duitse industrieconcern zet de DT600 in voor het 3D printen van zowel prototypes als matrijzen, die men voorheen uit aluminium freesde. FormID laat op Machineering ook de toepassing van het

Machineering kort

Additief en subtractief samen

FormID toont de FDM printers van Dynamical Tools.

Therma DM500 resin van DWS zien, een materiaal voor de Italiaanse SLA-printer waarmee hybride spuitgietmatrijzen gemaakt worden. Deze matrijzen kunnen de spuitgietmaterialen zoals PP, ABS, PMMA, PE en POM goed aan. Het materiaal wordt gebruikt in combinatie met de DWS Systems XFab 3500 SLA-printer.

ZiggZagg ZiggZagg is in korte tijd uitgegroeid tot een van de grootste 3D printservicebedrijven in Europa als het om de 3D printtechnologie van HP gaat. Inmiddels staan er in Aalter 9 HP Multijet Fusion 3D printers en is de Vlaamse toeleverancier als een van de eerste in Europa gestart met het 3D printen van PA11, een recent materiaal voor de MJF-technologie. Deze 3D printer staat in een cleanroom. Op de machines wordt seriematig geprint, waarbij de aantallen oplopen tot jaarlijks tienduizenden. ZiggZagg zet de 3D printers echter ook in voor kleine series, zelfs voor 3D printen on demand zoals deze accuhouder voor een aangepaste elektrische MTB van Belgische bodem. ziggzagg.be Deze behuizing voor een accu van een elektrische MTB wordt geprint op een van de negen HP printers van ZiggZagg.

print magazine maart 2019

37


CNC-besturing enabler voor snelle en precisie BigRep MXT-printtechnologie

Filament printen op industrieel niveau

De BigRep Pro is de eerste 3D printer met de MXT-technologie die op de markt komt. Deze kan maximaal 500 cm3 per uur printen.

Machineering

Het Duitse BigRep start dit voorjaar de levering van de eerste 3D printers met de nieuwe MXTextrusietechnologie. Behalve dat deze machines gebouwd worden met aandrijf- en besturingstechnologie uit CNC-machines, is het vernieuwende ook een klein reservoir in de printkop. Van hieruit wordt het gesmolten materiaal zeer precies gedoseerd. BigRep zegt dat hiermee voor het eerst sinds de uitvinding, FDM-printen daadwerkelijk wordt vernieuwd.

in de arm genomen. De beide printers met de nieuwe MXT-technologie beschikken over de aandrijvingen en de besturingen die Bosch Rexroth ook voor CNC-machines

BigRep is bekend van de grote FDM 3D printers. Met de nieuwe Pro en Edge gaat de Berlijnse fabrikant duidelijk een stap verder. “We 3D printen sneller en nauwkeuriger�, zo vatte Ingolf Nachtigall, sales directeur bij BigRep het onlangs samen, toen hij met het team van Trideus een paar dagen op het Brusselse Autosalon aanwezig was.

CNC drives en besturing

Voor de nieuwe Pro (vanaf dit voorjaar leverbaar) en de Edge (later dit jaar) heeft BigRep aandrijfspecialist Bosch Rexroth

38

Trideus presenteerde zich onlangs op het Autosalon in Brussel. Op de foto de medewerkers samen met medewerkers van zowel BigRep als Ultimaker die het Trideusteam op het Autosalon ondersteunden.

print magazine maart 2019


Air Liquide preferred supplier Additive Industries Air Liquide is sinds kort wereldwijd preferred supplier voor Additive Industries. Kopers van de MetalFab 1 3D metaalprinter kunnen Air Liquide het totale pakket voor de gasvoorziening laten leveren: equipment en gassen.

Later dit jaar komt de BigRep Edge op de markt, die onder andere een uitschuifbaar printbed heeft.

bouwt. Dat levert niet alleen een voordeel op als het gaat om snelheid en nauwkeurigheid. Vooral de regeling van de snelheid waarmee de printkop over het bed beweegt, kan preciezer worden aangestuurd. Bovendien maakt de industriële besturing de beide 3D printers vooral toegankelijk voor IoT-toepassingen. Er zijn meerdere interfaces beschikbaar voor data-integratie in een industriële omgeving. Qua 3D printtechnologie biedt het MXT-concept iets heel nieuws. De toevoer van het filament, het smelten in de extruder en het doseren via de printkop zijn voortaan gescheiden. Het filament wordt in de extruder gesmolten en wordt opgevangen in een klein reservoir. Van hieruit wordt het materiaal zeer precies gedoseerd. Geprint wordt met een nozzle van 0,6 mm, kleiner dan standaard bij filament printers.

Snelheden tot 1000 mm/sec

De combinatie van de CNC-besturing en aandrijving én het reservoir zorgen ervoor dat de 3D printer zich qua printen op twee vlakken onderscheidt van wat tot nog toe gebruikelijk is in de markt van filamentprinters. Allereerst is dat de snelheid. De Pro haalt snelheden tot 600 mm/sec, de Edge die later dit jaar op de markt komt gaat zelfs tot 1000 mm/sec. Beide snelheden worden gehaald met de kleine nozzle. Als je met dergelijke snelheden gaat printen, krijg je zonder een precisie besturing hetzelfde probleem als bij een CNC-freesmachine. Op punten waarop de printkop van richting verandert, moet je je parameters aanpassen. Precies daarom is gekozen voor de industriële CNC-besturing én de microdosering. “We kunnen in de bocht afremmen en de materiaaldoorvoer door de nozzle aanpassen aan de lagere snelheid”, legt Ingolf Nachtegall uit. De versnelling van de assen is zodanig dat in korte tijd weer de maximale printsnelheid wordt gehaald. BigRep zegt dat de beide 3D printers drie tot vijf keer sneller zijn, bij een hogere nauwkeurigheid. Met een bouwvolume van 1500 bij 800 bij 600 mm, een temperatuur gecontroleerde bouwkamer (maximaal 200 graden C) denkt BigRep dat hiermee FDM printen industrieel kan worden toegepast. Met BASF worden hoogwaardige kunststoffen voor de 3D printers ontwikkeld. Trideus presenteert de BigRep 3D printers dit jaar op Machineering en op RapidPro. trideus.be

print magazine maart 2019

Voor Air Liquide is de samenwerking met Additive Industries een belangrijke stap. Het heeft de afgelopen jaren namelijk fors geïnvesteerd in het thema additive manufacturing. “Bij ons R&D-centrum nabij Parijs is een heel nieuw ontwikkelcentrum voor AM gebouwd. We hebben serieuze budgetten vrijgemaakt omdat we in additive manufacturing een groeimarkt zien”, zegt Patrick Schipholt, sales engineer voor onder andere AM in de Benelux.

Belang gassen onderkend

Steeds meer erkenning is er voor de betekenis van de industriële gassen voor zowel de stabiliteit van het 3D metaalprint proces als de kwaliteit van de 3D geprinte werkstukken. De zuiverheid van het gas dat wordt gebruikt, is van invloed op de uiteindelijke kwaliteit. “Wij gebruiken daarom standaard voor 3D metaalprinters zoals de Metalfab1 de laboratoriumkwaliteit en niet de industriële kwaliteit”, verduidelijkt Patrick Schipholt. Bij de aanleg van het leidingwerk is vooral het aspect veiligheid dat een rol speelt. Zuurstofdetectie in de ruimte hoort ook bij het thema safety. “Dat wordt nog wel eens over het hoofd gezien.” De meeste bedrijven starten met een zogenaamd pakket, omdat een tankinstallatie bij één 3D metaalprinter niet efficiënt is. Het voordeel van zo’n pakket ten opzichte van losse flessen is dat geen tijd verloren gaat bij het wisselen. Patrick Schipholt: “Twee pakketten zorgen voor een gegarandeerde toevoer van de gassen. Daarbij kunnen we de pakketten automatisch laten omschakelen.” In dat geval is een constante toevoer van voldoende gas naar de 3D printer gewaarborgd. Air Liquide richt zich niet alleen op de laser poederbedtechnologie, ook op de DED-printtechnologie, zoals die onder andere in het Rotterdamse RDM Makerspace wordt toegepast.

Additive Industries en Air Liquide hebben hun samenwerking onlangs bezegeld, Air Liquide is preferred supplier voor de Nederlandse 3D printerfabrikant.

39


Vacuümbouwkamer in nieuwe machines verlaagt TCO en verbetert kwaliteit

3D Systems houdt vast aan vacuüm 3D Systems heeft de lijn 3D metaalprinters vernieuwd. Zowel de DMP 350 als de DMP 500 zijn er in een Flex en Factory versie. In beide 3D metaalprinters houdt het concern vast aan de vacuüm bouwkamer, een concept dat aan de KU Leuven werd ontwikkeld toen hier de basis voor 3D metaalprinten werd gelegd. 3D printen onder vacuüm levert niet alleen kwalitatief de beste prints, het zorgt ook voor lagere Total Cost of Ownership (TCO), zegt Jonas Van Vaerenbergh, chief engineer Direct Metal Printing bij 3D Systems.

3D Systems bouwt al langere tijd 3D metaalprinters, voorzien van een vacuümkamer waarin geprint wordt. Layerwise, enkele jaren geleden overgenomen door 3D Systems, paste dit concept al toe. Hierdoor blijft het percentage zuurstofdeeltjes beperkt tot minder dan 20 ppm en dat constant gedurende de hele printtijd. Jonas Van Vaerenbergh vindt de vacuüm bouwkamer een vereiste voor hoge nauwkeurigheden. “Het constant lage zuurstofgehalte beschermt de chemische samenstelling van het poeder en reduceert het vochtgehalte in de metaalpoeders tijdens het 3D printen. Hierdoor blijven de condities waaronder de 3D metaalprinter werkt, constant gelijk.” Dat zorgt voor een langdurig stabiel printproces.

Lage TCO

Een voorbeeld van een werkstuk afkomstig van de DMP Factory 350 metaalprinter.

3D Systems neemt hiermee een bijzondere positie in. De meeste fabrikanten kiezen niet voor een vacuümkamer vanwege de hoge kosten om zo’n kamer te maken. Dankzij de kennis ontwikkeld aan de KU Leuven en bij Layerwise, kan 3D Systems terugvallen op meer dan 20 jaar ervaring met vacuüm bouwkamers. “Deze ‘erfenis’ stelt ons in staat de kennis en ervaring om DMP printers met vacuüm bouwkamers te produceren, maximaal uit te buiten”, aldus de chief engineer. Uiteindelijk levert dit volgens Jonas Van Vaerenbergh niet alleen betere kwaliteit geprinte onderdelen op, maar ook lagere TCO, het belangrijkste in zijn ogen. “Omdat het poeder niet verslechtert doordat het niet met zuurstof in contact

DMP Flex en Factory 350 ook voor nieuwkomers De DMP Flex 350 en Factory 350 zijn beide machines mede bedoeld voor bedrijven die voor het eerst beginnen met 3D metaalprinten. 3D Systems levert de machines inclusief de printjobvoorbereidingssoftware 3DXpert en een parameter database voor de eigen LaserForm poeders. Het verschil tussen beide machines is de materiaalhandling. De Factory 350 heeft een geïntegreerd poedermanagementsysteem. Deze 3D metaalprinter is met name bedoeld om telkens hetzelfde poeder te gebruiken. De DMP Flex 350 beschikt over een Removable Print Module. Deze machine is bedoeld voor bedrijven die verschillende legeringen willen verwerken. Elke RPM kan dan toegewezen worden aan een ander materiaal. Poederhandling gebeurt in een aparte workflow. Beide machines kunnen optioneel voorzien worden van DMP Monitoring.

40

De nieuwe 3D metaalprinter werkt met een vacuüm in de bouwkamer.

print magazine maart 2019


De samenwerking met GF Machining Solutions heeft onder andere al geleid tot de ontwikkeling van deze speciale AM draadvonkmachine om de stukken los te snijden van de bouwplaat.

komt, kun je het zo vaak hergebruiken totdat het poeder volledig op is.” Bovendien is het argonverbruik tijdens het 3D printen laag dankzij de vacuümkamer. 3D Systems heeft voor de nieuwe DMP Flex 350 en de Factory uitvoering ook de laminaire gasstroom in de bouwkamer verder weten te verbeteren.

Integratie in CNC-workflow

3D Systems werkt sinds kort intensief samen met de Zwitserse machinebouwer GF Machining Solutions. Deze samenwerking is ontstaan doordat de printerfabrikant het productdragersysteem van System 3R (een dochter van GFMS) heeft geïntegreerd. “Dat zijn de eerste stappen naar een volledig naadloze additive manufacturing oplossing in de metaalbewerkingsworkflow”, aldus Jonas Van Vaerenbergh. Daarmee bedoelt hij zowel draadvonken als CNC-frezen. In de toekomst willen de beide bedrijven het AM-proces verder automatiseren. GF Machining Solutions heeft al een aangepaste draadvonkmachine ontwikkeld speciaal om AMwerkstukken los te snijden van het bouwplatform. Door in plaats van verticaal met draad te snijden dit nu horizontaal te doen, wordt voorkomen dat de stukken elkaar kunnen beschadigen als ze loskomen van de plaat. De grote DMP 500 metaalprinter is gezamenlijk door de bedrijven ontwikkeld. Jonas Van Vaerenbergh zegt dat de machinebouwervaring van GF Machining Solutions helpt om de prestaties, stabiliteit en de onderhoudsvriendelijkheid van de metaalprinters te verbeteren. “3D Systems en GF Machining Solutions passen goed bij elkaar voor de ontwikkeling van toekomstige technologieën. 3D Systems brengt de expertise en ervaring van ons team engineers mee en GF Machining Solutions brengt de expertise op het vlak van design en het bouwen van productiemachines in.” Hierdoor staat 3D Systems wat hem betreft op pole positie voor het integreren van metaalprinten

print magazine maart 2019

met de meer traditionele nabewerkingstechnieken die vaak nodig zijn. Het nulpunt spansysteem van System 3R is al geïntegreerd in de DMP Factory 500, zodat de bouwplaat met daarop het onderdeel direct opgespannen kan worden op een CNC-machine of de speciale EDM-machine voor het lossnijden van de werkstukken. De DMP Factory 500 is dan ook bedoeld voor serieproductie met 3D metaalprinten.

3D Systems heeft tijdens SolidWorks World in Dallas de nieuwe release van 3DXpert for SolidWorks gepresenteerd. Beide bedrijven werken samen aan de integratie van additief en subtractief in de design- en werkvoorbereidingssoftware. 3D Systems heeft onlangs de Gold Product Certification gehaald voor de Geomagic for SolidWorks scanoplossing.

41


Aandeel arbeidskosten 3D geprinte onderdelen te hoog door manueel nabewerken

Het dirty AM-secret: post processing Het ‘dirty secret’ van de 3D printindustrie: post processing. 3D printen mag dan een digitale productietechnologie zijn, als het product eenmaal van de printer is, verloopt de rest van het proces analoog. Dat kan niet als je naar serieuze productie-aantallen toe wilt. Bruno Bourguet, directeur PostProcess Europe (dat de technologie verkoopt via Rösler), noemt de nabewerking het lelijke geheim van de sector. “Dat is geen industrie meer. Niemand praat over wat er nodig is voor het nabewerken. Budget zou dan een issue worden.” De Fransman maakte zijn punt tijdens 3D Print Postprocessing conference op Brightlands Chemelot Campus. Zowel bij kunststof als metalen geprinte werkstukken komt het vaak aan op schuurpapier, Dremels, borstels en vooral veel handjes. “Niemand durft het topmanagement te vertellen dat ze mensen nodig hebben voor post processing.” Post processing zit niet in de CAPEX als de investering in een 3D printer op de begroting staat. Zodra je echter opschaalt, wordt het een probleem, zegt Bourguet. De component arbeid in de kostprijs van 3D geprinte onderdelen is hoog. Zeker bij kunststof onderdelen. Niet alleen het Amerikaanse PostProcess, ook het Britse AMT, willen het nabewerken van 3D geprinte onderdelen automatiseren en digitaliseren. De twee bedrijven kiezen een iets andere insteek en zitten ook in een ander stadium van ontwikkeling. AMT richt zich specifiek op nabewerken van kunststof onderdelen 3D geprint met poeder- of FDM-technologie. Hoewel Joseph Crabtree, oprichter en CEO, zegt dat men in 2022 een end-to-end oplossing klaar wil hebben, begint de nabewerking voor hem momenteel pas nadat eventueel supportmateriaal verwijderd is. “Daar zijn andere oplossingen voor”, aldus Crabtree. De eerste machine, Postpro3D, is net gelanceerd en zorgt voor een gladder oppervlak en betere mechanische eigenschappen. Eind 2019 komt het systeem waarmee je automatisch de onderdelen kunt kleuren, niet met een coating maar door de atomen in de polymeer te veranderen. Het gaat dan om mono-kleuren: één kleur voor het hele werkstuk. Het batchproces vergt momenteel 90 tot 120 minuten. En afgezien van de investering in de machine kost het nabewerken van een inlaatspruitstuk geprint in PA12 op een HP MJF machine (hoogte 35 cm) 1 dollar, elektriciteit en verbruiksmiddelen inbegrepen. PostProcess is al langer in de markt. De Amerikanen hebben bij zestig Amerikaanse klanten één of meerdere systemen staan. “Voordat we naar Europa zijn gekomen hebben we de technologie eerst getest”,

42

aldus Bruno Bourguet, die aanvankelijk als investeerder bij het bedrijf betrokken is geraakt maar nu het groeipotentieel ziet en daarom een actieve rol in de Europese activiteiten op zich heeft genomen. PostProcess bewerkt én kunststof én metalen componenten én verwijdert bij FDM-stukken het supportmateriaal. Bijna elke technologie en materiaal zijn wel eens nabewerkt met de specifieke chemie van PostProcess. Omdat er volgens de Amerikanen geen one-sizefits-all oplosisng bestaat, past men verschillende processen toe, van volledig onderdompelen tot cavitatie tot en met een spraytechnologie. De hybride machines doen support verwijderen zowel als nabewerken, de andere doen alleen het post processing deel.

Belofte niet waargemaakt

Zowel Bourguet als Crabtree praten niet alleen over automatisering van de nabewerking maar over digitalisering van de totale procesketen. “De belofte van AM, een digitale keten, wordt tot nog toe niet waargemaakt”, zegt Joseph Crabtree. “De realiteit is anders. Printen en post processing zijn niet gekoppeld.” Omdat je hierdoor geen consistente kwaliteit kunt garanderen, is dit model in zijn visie niet houdbaar als je 3D printen opschaalt naar serieproductie. “Als we dat niet oplossen, belemmert post processing het opschalen van additive manufacturing.” De technologie van

Dit met HP MJF technologie geprint werkstuk is nabewerkt met de technologie van AMT (foto AMT).

print magazine maart 2019


PostProcess slaagt erin om de oppervlakteruwheid van 3D metaalgeprinte werkstukken met 70 tot 80% te verbeteren in 20 minuten tijd. (foto PostProcess Technologies)

AMT is gebaseerd op onderzoekwerk van de universiteiten van Sheffield en Nottingham in het Verenigd Koninkrijk. De PostPro3D machine is volledig compatible met de Industrie 4.0 gedachte: het systeem wordt online geupdate en verloopt helemaal automatisch, zonder afval en in een gesloten systeem, benadrukt Crabtree. Het werkt met chemicaliën. Met de nabewerking kun je bij SLS of MJF geprinte stukken een oppervlakteruwheid krijgen vergelijkbaar met die van spuitgiet onderdelen. Een test met stukken geprint op een HP-machine haalt AMT een reproduceerbare oppervlakteruwheid beter dan 1 micron. Daarbij is er minder dan 0,4 procent verandering in de geometrische afmetingen. Ook de mechanische eigenschappen verbeteren. Bij TP gebaseerde materialen verdubbelt bijvoorbeeld de rekbreuk. Bij alle kunststof onderdelen wordt de weerstand van het oppervlak verhoogd. “Daardoor verbeteren we ook de vermoeiingseigenschappen.” En doordat het oppervlak van het poedergeprint stuk wordt verzegeld, verbreed je het toepassingsgebied. “Ons proces biedt tevens de kans om materialen te modificeren door de oppervlaktebehandeling”, voegt Joseph Crabtree er nog aan toe. En SLS-stukken worden door de nabewerking weer zwart.

Rol software cruciaal

Hoewel PostProcess chemicaliën gebruikt voor de nabewerking, zegt Bruno Bourguet dat het bedrijf vooral een softwarebedrijf is. Software speelt een cruciale rol in het proces. Enkele dagen na de conferentie in SittardGeleen maakte het Amerikaanse bedrijf bekend dat het de machine learning technologie van CUBRC, een Amerikaans wetenschappelijk consortium, integreert in het platform, de Automat3D. “Dat platform stuurt de belangrijkste proces

print magazine maart 2019

parameters. Het algoritme kiest op basis van geometrie en materiaal het juiste proces”, legt Bourguet uit. Doordat de meeste machines gekoppeld zijn aan het IoT-platform, krijgt PostProcess veel data uit de praktijk terug. Ondertussen zijn dat de procesdata van meer dan een half miljoen onderdelen die al zijn nabewerkt bij verschillende klanten. “De meeste klanten snappen het belang van data en delen de gegevens met ons.” PostProcess, dat de technologie in Europa verkoopt via Rösler, mikt op middelgrote tot grotere series.

Nieuwe conferentie De 3D Printing Post Processing Conference gaat komend voorjaar op herhaling. Op 17 april vindt op Brightlands Chemelot Campus in Sittard-Geleen de 2e editie plaats. Dit keer is de conferentie onderdeel van een hele reeks aan conferenties rond deelaspecten van het 3D printproces. Op 16 april gaat het om materialen en engineering, op 17 april om post processing, AM integrated factory en 4D printen en meta materialen. Meer informatie vind je op 3dprintingevent.com

43


Dankzij het feit dat de 4e en 5e as nu volledig simultaan bewegen, kan Insstek dit soort latticestructuren aanbrengen op gefreesde implantaten of andere metalen componenten. De geometrie is niet langer een belemmering.

Nulpuntspan systeem en integratie CAM-software

Insstek integreert AM dieper in CNC-workflow Het Koreaanse Insstek kiest al vanaf het begin voor een insteek die het 3D metaalprinten dichtbij de bekende begrippen uit de verspaning brengt. Daarin gaat het nu nog een stap verder door samen te gaan werken met CAM-ontwikkelaar Eureka. En ondertussen toont Insstek met de toepassing van nulpuntspan systemen in de metaalprinter ook qua hardware AM te integreren in een totale workflow. Insstek heeft de 3D metaalprinters vernieuwd. De meest recente versie van deze op Directed Energy Deposition (DED) gebaseerde machine, de MX-600, wordt zelfs leverbaar in een speciale versie voor medische toepassingen. Voor de Europese markt wacht deze nog op FDA-goedkeuring, maar de toepassing die de Koreanen voor ogen hebben, kan ook heel goed in andere sectoren worden ingezet. Toepassingen waarvoor geen FDA-certificering vereist is. Deze toepassing is het aanbrengen van een extra laag op een metalen component. Bij medische implantaten gaat het om een

44

latticestructuur. Deze zorgt ervoor dat het botweefsel sneller ingroeit in het implantaat, dat daardoor steviger verankerd wordt in het lichaam. Insstek kiest er niet voor om het gehele implantaat, bijvoorbeeld een kniegewricht, te 3D printen. Dat wordt gefreesd. Met de speciale medical grade machine wordt hier de lattice structuur op aangebracht. Onder andere de aandrijvingen van deze machine zijn zodanig gemodificeerd dat je deze structuren kunt printen op het bestaand materiaal. Met de eigen software wordt deze structuur geprogrammeerd. De technologie kan natuurlijk ook ingezet worden voor het aanbrengen van extra lagen of features op industriĂŤle componenten uit metaal.

Nulpunt spansysteem

Een van de sterke punten in het machineconcept van de Koreanen is dat het 5-assig concept zich heel goed leent om nulpuntspan systemen toe te passen. Insstek demonstreerde dit al op de AMB (Stuttgart 2018) met een standaard werkstuk dat na het 3D printen nog CNC nagefreesd moest worden.

print magazine maart 2019


AM solutions: geautomatiseerd nabewerken Onder de vlag van AM solutions presenteert Rösler een aantal oplossingen voor het geautomatiseerd nabewerken van additief geproduceerde componenten. AM solutions biedt zowel technologieën voor metalen als kunststof geprinte werkstukken.

Doordat de bouwplaat op het nulpunt spansysteem zit, kan het werkstuk direct vanuit de 3D metaalprinter naar een CNCbewerkingscentrum gaan. Pas als het volledig is nabewerkt, wordt het van de bouwplaat verwijderd. Op Formnext toonde Insstek de variant hierop: het implantaat wordt eerst gefreesd. Na de CNC-bewerking blijft het op het nulpunt spansysteem zodat het eenvoudig opgespannen kan worden op de draaizwenkas van de 5-assige Insstekmachine.

CAM-pakket

De Koreanen gaan samen met Eureka additive manufacturing integreren in de CAM-software van dit Duitse bedrijf. Uiteindelijk wil men dat zowel het 3D printen als de CNC freesbewerking vanuit één softwarepakket geprogrammeerd kan worden. Eureka is een CAM-ontwikkelaar die vooral bekend is van de CAM-oplossingen die het voor machinebouwers ontwikkelt. Zo worden bijvoorbeeld alle GROB-machines geleverd met CAM-software van Eureka. Insstek in de Benelux: dormaccncsolutions.nl

Geautomatiseerd, manarm en voorspelbare oppervlakteruwheden. Dat zijn de trefwoorden die van toepassing zijn op de oplossingen van AM solutions voor het nabewerken van AM-stukken. Hierbij biedt Rösler onder de noemer van AM solutions post processing technieken aan van meerdere partners, geïntegreerd in eigen machines en met een eigen ontwikkel- en competentiecentrum waar voor klanten de passende oplossing wordt ontwikkeld. Op het gebied van 3D metaalprinten wordt onder andere samengewerkt met Hirtenberger Engineered Surfaces. Door Hirtisieren wordt het supportmateriaal van 3D metaal geprinte werkstukken automatisch verwijderd, evenals losse poederdeeltjes die nog aan het oppervlak vast zitten. Omdat het om een elektrochemisch proces gaat, leent de techniek zich voor complexe werkstukken en het nabewerken van inwendige structuren. In de tweede stap, in dezelfde machine, wordt het AM-werkstuk gepolijst volgens een vooraf ingestelde oppervlakteruwheid. Het proces is geschikt voor alle gangbare AM legeringen. Omdat meerdere werkstukken tegelijk behandeld kunnen worden en het proces volautomatisch verloopt, zijn doorlooptijden vergelijkbaar met andere bestaande processen korter. AM solutions biedt ook oplossingen voor het nabewerken van kunststof onderdelen. Behalve het verwijderen van supportstructuren en het gladden van het oppervlak, kunnen 3D geprinte kunststof delen ook gekleurd worden. AM solutions neemt deel aan zowel RapidPro 2019 als Machineering 2019. am-postprocess.com

Een van de sterke punten van Insstek is dat men het gebruik van nulpunt spansystemen eenvoudig maakt. Hierdoor kunnen 3D geprinte werkstukken makkelijk op een CNC-machine worden geplaatst voor nabewerking.

print magazine maart 2019

Coverfoto: boven de warmtewisselaar zoals deze van de 3D metaalprinter komt, onder na Hirtisieren door AM solutions.

45


SDD print maandelijks 1500 machinedelen

SDD in Emst is eigenlijk al twee jaar zelf launching customer voor de in eigen huis ontwikkelde 3DP1204 productieprinter. Elke maand 3D print de machinebouwer zo’n 1500 onderdelen, die verwerkt worden in de modules voor printerfabrikanten als HP, Konica Minolta en Canon. Dat bespaart direct kosten op dure inkoopdelen, nog los van het wegvallen van voorraden en andere supply chain voordelen, zegt Arnoud Kerkhof, directeur SDD.

4 printkoppen tegelijk

De groot formaat FDM printer met 4 printkoppen draait al enkele jaren wekelijks mee in de productie in Emst. Zowel metalen freesdelen alsook freesdelen uit POM worden tegenwoordig vervangen door 3D geprinte onderdelen, van een standaard ABS. Per maand 3D print de machinebouwer zo’n 1500 onderdelen. Arnoud Kerkhof: “Door functies te integreren, kunnen we vaak assemblage verminderen. En

Om in een eigen behoefte te voorzien, is machinebouwer SDD in Emst enkele jaren geleden zelf een groot formaat FDMprinter gaan ontwikkelen. Prototypes hiervan waren enkele keren op RapidPro te zien. Sinds kort is de machine vrijgegeven voor de verkoop. Het R&D-team werkt nog aan de laatste details. Daarom neemt SDD-dochter AMR Europe de 3D printer dit keer niet meer naar Veldhoven. “Dat zou enkele weken vertraging opleveren. Dat willen we niet”, zegt Arnoud Kerkhof. Want naast de machine die de ontwikkelaars gebruiken, is er slechts één andere 3D printer van dit type. Die staat in Emst meerdere dagen in de week productie te draaien. “Bezoekers kunnen wel de toepassing zien. En geïnteresseerde machinebouwers zijn altijd in Emst welkom”, valt Kees Seldenrijk, sales manager bij AMR Europe bij.

46

print magazine maart 2019


Groot formaat 3D printer van Nederlandse bodem 3D print 300 uren storingsvrij

door bij het design rekening te houden met het materiaal en de 3D printtechnieken, kunnen we met een standaard ABS volstaan.” Dat levert direct een besparing op de kosten van de onderdelen op. Soms dalen die wel met 90%, laat hij aan de hand van een voorbeeld van een van de componenten zien. Kostprijs all-in € 8 terwijl het vroegere koopdeel, gefreesd uit POM, € 80 kostte. Nu de 3DP1204 machine zo goed als uitontwikkeld is, wil SDD overschakelen naar quasi on demand printen. “Dan printen we de onderdelen die we volgende week nodig hebben. Voorraden kunnen dan nog kleiner worden.” Dit laatste is met name belangrijk omdat de series die SDD bouwt kleiner worden en de druk op de prijzen continu hoog blijft. Inkooptrajecten van vier weken en langer zijn vervallen. De supply chain is veel korter geworden. “En als er iets wijzigt in het design kunnen we dat in principe snel doorvoeren”, noemt Arnoud Kerkhof als vierde voordeel.

Hoge eisen aan stabiliteit

SDD heeft lange tijd uitgetrokken om de machine op de markt te brengen. Dat heeft volgens Kees Seldenrijk alles te maken met de hoge eisen die men intern aan de machine stelt. Met name ten aanzien van de stabiliteit en betrouwbaarheid. “De machine moet 300 uren kunnen printen zonder een enkele storing. Deze machine is vanaf het begin bedoeld voor de productie. Dan moet je lange slagen kunnen maken.” De producent van modules voor de industriële printers/copiers van bedrijven als Canon, Konica Minolta en HP wil geen risico lopen om de reputatie op het spel te zetten. Daarom is de ondergrens van 300 uren zonder probleem printen belangrijk. Kees Seldenrijk vindt dat de SDD 3D printer zich op dit punt onderscheidt van andere FDM printers. Bovendien biedt het machineconcept flexibiliteit, omdat zowel in de configuratie met 4 printkoppen geprint kan worden, elk op een bed van 30 bij 60 cm; en in een configuratie met slechts 1 printkop. “Dan printen we bijvoorbeeld frames van 1,2 meter”, zegt Kees. De

temperatuurbeheersing van het bed en in de bouwkamer is op een dusdanig niveau dat dit betrouwbare en goede prints oplevert. “En die grote stukken kun je nooit op een kleinere printer maken.”

Assemblagebedrijven

SDD richt zich met de productieprinter op de machinebouwers; de assemblagebedrijven die nu onderdelen inkopen en zelf modules en machines en kleine aantallen bouwen. “Bedrijven die de productie in Nederland willen houden doordat ze goedkoper en flexibeler kunnen bouwen omdat ze onderdelen gaan 3D printen in plaats van inkopen”, vat Kees Seldenrijk de doelgroep voor de 3DP1204 samen. Maakbedrijven zoals SDD zelf. Bedrijven die een stuk of tien machines of meer in de maand bouwen. Arnoud Kerkhof is overtuigd dat veel van die bedrijven freesdelen en plaatwerkdelen kunnen vervangen door 3D geprinte componenten. “Dan verdien je deze 3D printer snel terug. Op elk onderdeel een stukje.” En dat elke maand maal 1500 in het geval van SDD.

Vlamvertragend UL-gecertificeerd ABS filament De productieprinter van SDD wordt als open systeem verkocht. Men kan er filament van willekeurig welke fabrikant op verwerken. De fabrikant brengt echter ook een eigen filament voor de productieprinter op de markt. Dit wordt momenteel samen met een materiaalproducent ontwikkeld. “Ook uit eigen nood geboren”, zegt Arnoud Kerkhof. De add on modules waarin SDD de 3D geprinte onderdelen toepast, moeten namelijk ofwel aan de strenge Duitse TüV eisen voldoen of aan de Amerikaanse UL-eisen. En die verlangen dat bepaalde componenten in de modules van

print magazine maart 2019

een vlamvertragend ABS zijn gemaakt. Daarom werkt SDD momenteel samen met het UL aan het certificeren van een ABS-filament. “We willen met deze 3D printer de wereldmarkt voor spuitgietproducten naar een ander niveau brengen. Daar hoort zo’n vlamvertragend UL-gecertificeerd ABS bij”, aldus de SDD-directeur. Kopers krijgen straks bij het materiaal het UL-certificaat, zodat ze naar hun opdrachtgevers kunnen aantonen dat ze het vereiste materiaal hebben gebruikt. amreurope.com

47


NTS zet FDM printers in voor tooling en testen assembleerbaarheid complexe modules

Instant maaktechniek voor tooling NTS heeft meer dan honderd onderdelen voor een mockup van een module voor een machinebouw klant geprint op enkele FDM printers. Aangevuld met SLS- en SLAgeprinte onderdelen konden de cleanroommonteurs hiermee de assembleerbaarheid testen en volumeconflicten opsporen nog voordat de designs werden bevroren. Dat voorkomt moeilijk oplosbare problemen tegen de tijd dat de productie opstart. In het kader van het interne World Class Manufacturing programma gaan engineers, productie- en assemblagemedewerkers bij NTS steeds op zoek naar verbeterpunten. Het 3D printen van assemblagetools is één van de acties die hieruit zijn gekomen. Een eerste voorbeeld is een persblok. In plaats van een blok aluminium te frezen en daarop een klem te plaatsen, is er een 3D model getekend dat direct is geprint. Jeroen Jonkers, Additive Manufacturing Specialist: “We slaan de volledige 2D stap over, hebben geen koopdelen nodig en hoeven niet naar de productieafdeling. De doorlooptijd is aanzienlijk korter, één dag.” Het geprinte tool kost € 30, het vorige aluminiummodel € 200, engineering kosten meegerekend. Volgens Max Murre, NPI Engineer, heeft deze case als een eyeopener gewerkt. “Collega’s in de montage waren na de eerste prints verbaasd over de korte doorlooptijd, flexibiliteit en de sterkte van de tools die we printen.” Ze beseften dat metalen onderdelen vaak vervangen

Standaard bouwen de engineers assemblagegereedschappen tegenwoordig van aluminium profielen gecombineerd met 3D geprinte onderdelen, zoals hier een verrijdbare montagetafel op werkhoogte voor de monteur.

48

De FDM printers bij NTS printen bijna dagelijks tooling voor in de assemblage. Dit persblok is een van de eerste 3D geprinte gereedschappen. Rechts het vroegere gefreesde en geassembleerde gereedschap.

kunnen worden door met FDM-technologie 3D geprinte kunststof delen. Het aantal filament printers bij de system supplier is de afgelopen maanden van één gegroeid naar ondertussen vier Ultimaker S5 printers. Er worden wekelijks gereedschappen voor in de assemblage geprint. Vooral de korte doorlooptijd is van doorslaggevende betekenis. Binnen een dag tooling klaar hebben is iets dat men niet gewend is.

Meer dan 150 onderdelen

Van een heel andere orde van grootte is de inzet van 3D printen bij een project voor een ingrijpend redesign van een module voor een machinebouw klant. De meer dan 150 onderdelen van deze complexe module zijn met zowel FDM, SLS als stereolithografie geprint nog voordat het design bevroren was. Een aantal onderdelen waarbij de maatnauwkeurigheid kritisch is, heeft men extern op een SLS-printer laten maken. Een precisie-onderdeel, met een tapgat voor M 1,6 boutjes, is bij NTS Norma met stereolithografie geprint, de enige techniek die hiervoor voldoende nauwkeurig is. Voor de bekabeling heeft men de originele kabels gebruikt. “95% van de onderdelen hebben we zelf geprint op de Ultimaker S5”, zegt Bart de Vries, Lead Engineer. De belangrijkste redenen om deze mock-up te 3D printen, is testen of het goed te assembleren valt. “Je bent op zo’n moment nog flexibel omdat de onderdelen nog niet zijn vrijgegeven.” In ongeveer twee weken tijd zijn alle onderdelen geprint, daarna is er een week uitgetrokken voor post processing zoals verwijderen van support, het tappen van schroefdraad en boren van de gaten. Daarna

print magazine maart 2019


“Door de mock-up parallel aan het engineeringproces te printen, is voorkomen dat we volumeconflicten pas ontdekken als de designs zijn bevroren” hebben monteurs die normaal in de cleanroom werken het model geassembleerd volgens de sequence die ook voor de uiteindelijke module geldt. Die zal overigens uit freesdelen bestaan. Dit traject is parallel gelopen met de engineering. “Uiteindelijk hebben we 43 punten gevonden waarmee we de assembleerbaarheid kunnen verbeteren.” Dit varieert van enkele volumeconflicten tot een aantal plekken waar een bout met een momentsleutel aangedraaid moet worden, maar je er met de momentsleutel helemaal niet bij kon komen. Dit zijn allemaal punten die het engineeringteam van NTS samen met de designers van de klant heeft opgepakt. Door in een vroeg stadium de mock-up te printen, heeft men een extra iteratie kunnen doen. De volgende stap in het traject is het prototype bouwen; direct daarna zijn de testen gepland en dan start de serieproductie. Bart de Vries: “Dan is er geen tijd meer voor een iteratie. We lopen nu niet het risico dat de productie in de cleanroom komt stil te liggen doordat iets niet past.” Eén punt dat werd ontdekt, is een volumeconflict bij een kritische veer. De productie van dit onderdeel heeft een doorlooptijd van 120 dagen omdat er meerdere bewerkingen voor nodig zijn. Door de mock-up te 3D printen, heeft men voorkomen dat het probleem pas bij het prototype zou worden ontdekt. Dan zijn de designs bevroren en is wijzigen moeilijker.

Zelfs voor de montage van de bouwkamer voor een hightech machinefabrikant, bieden enkele 3D geprinte assemblage tools van enkele euro’s uitkomst.

Design- en assemblagewereld dichter bijeen

Doordat de engineers zowel de designers van de klant als de monteurs uit de eigen assemblage-afdeling bij het 3D printen hebben betrokken, is er over en weer meer inzicht ontstaan. “Dit brengt de beide werelden dichter bij elkaar. Designers zien nu dat sommige zaken te klein zijn ontworpen”, zegt Jos Vos, NPI Engineer. Doordat de monteurs ‘droog’ hebben geoefend, kunnen ze het CAD-ontwerp beter reviewen. NTS heeft dit project gebruikt om een blauwdruk te ontwikkelen zodat men deze werkwijze vaker kan toepassen bij complexe samenstellingen. Ook voor tooling zal de FDM printtechnologie steeds meer ingezet gaan worden. Instant maaktechniek voor tooling, zo noemt Jeroen Jonkers het FDM printen. “We vinden steeds meer toepassingen en krijgen steeds meer aanvragen.” Zelfs voor eindproducten, zoals een afdekkapje voor een geleverde machine. Het betrof een spoedklus die middels FDM printen binnen een dag klaar was, het alternatief was plaatwerk met een doorlooptijd van enkele weken. “Er is alleen een andere mindset bij de engineers nodig”, zegt Max Murre, NPI Engineer. “Niet denken in vorm, maar in functie.”

De Ultimaker S5 printers printen dagelijks bij NTS. Van links naar rechts Bart de Vries (Lead Engineer), Jos Vos (NPI Engineer), Jeroen Jonkers (AM Specialist) en Max Murre (NPI Engineer).

print magazine maart 2019

49


Non-contact recoater van Velo3D geeft metaalprinten snelheid en lagere cost per part

Serieproductie met 3D metaalprinten De efficiency en de lage kostprijs per onderdeel komen bij SLS-printen doordat je in een printjob veel onderdelen kunt combineren. Het Amerikaanse Velo3D maakt voor bepaalde toepassingen, zoals implantaten, hetzelfde mogelijk bij 3D metaalprinten. De crux zit in slimme software en een non-contact recoater. Gaat de Velo3D Sapphire daarmee de industriële metaalprintmarkt aanjagen? Laser powderbed fusion, de klassieke slm-printtechnologie, is traag. En als je de bouwplaat niet optimaal benut, duur omgerekend naar een stuksprijs van de geprinte werkstukken. Wil je die kosten verminderen, dan moet je zoeken hoe je zoveel mogelijk producten in één batch kunt printen. De Amerikaanse start-up Velo3D geeft met het nieuwe Sapphire systeem, een end-to-end oplossing voor metaalprinten, een heel nieuwe wending aan het thema productiviteit. “Een van onze features is dat we een non-contact recoater hebben”, zegt Gregory Brown, vice president en process engineer. Ongeacht de positie in het poederbed kan de recoater nooit met het werkstuk botsen. In combinatie met de software voor zowel de printjob voorbereiding als het aansturen van het laservermogen tijdens het printen, zorgt voor ongekende mogelijkheden met de poederbedtechnologie. Bij veel toepassingen is bijvoorbeeld support niet meer nodig. Overhangende delen kunnen tot een hoek van 20 graden zonder meer worden geprint. “In sommige toepassingen gaan we zelfs tot 7 graden”, zegt Brown. Het

Velo3D heeft de Sapphire voor het eerst getoond op de IMTS 2018 in Chicago. Ondanks dat het slechts een stand helemaal achterin de hal had weten te bemachtigen, trok Velo3D veel bezoekers.

stapelen van producten in het poederbed kan eveneens. Dat betekent een veel lagere kostprijs per product.

Geen of minder support

De software is cruciaal voor de mogelijkheden die Velo3D biedt met de slmtechnologie.

50

Velo3D heeft eigen software ontwikkeld voor de printjob voorbereiding, Flow. Hierin is een algoritme geïntegreerd dat de vervorming van het werkstuk tijdens het printproces door thermische invloeden berekent en de geometrie hiervoor aanpast. De Amerikaanse start-up zegt dat hierdoor tot wel 90% van alle printjobs direct goed zijn. De Flow software berekent ook automatisch waar en hoeveel support nodig is. “We kunnen echter met veel minder support printen dan gebruikelijk is”, benadrukt Gregory Brown. Afhankelijk van de toepassing, kan de hoeveelheid support met een factor 3 tot 5 worden gereduceerd. Hiermee worden de totale kosten per onderdeel sterk verminderd, want niet alleen verloopt het 3D printen sneller; geen support betekent ook geen support verwijderen. Een hoge aspect ratio is geen probleem. Maar misschien wel het belangrijkste voordeel van de non-contact recoater is dat de onderdelen zichzelf stabiliseren in het poederbed. Gregory Brown: “Doordat er geen contact is met de recoater kunnen we een werkstuk als het ware uit zichzelf laten groeien, totdat

print magazine maart 2019


Deze statorring 3D print Velo3D met veel minder support dan andere 3D metaalprinters. Standaard wordt aangehouden dat bij een kleinere hoek dan 45 graden support nodig is. Dat betekent bij deze statorring dat 19% van de totale massa supportmateriaal zou zijn. Bij Velo3D is de massa van het supportmateriaal uiteindelijk niet meer dan 2% doordat ook overhangen onder de 45 graden zonder support geprint kunnen worden.

het voldoende massa heeft om zichzelf te stabiliseren in het poeder.” Het werkstuk hoeft tijdens het printproces niet direct contact te hebben met de bouwplaat. Zodra het eenmaal gestabiliseerd is, bijvoorbeeld met een dun staafje van enkele lagen, kun je verder printen terwijl het onderdeel in het poeder zweeft. Als voorbeeld toont hij een ruggenwervel implantaat. “We kunnen in één enkele buildjob tot wel 400 van deze producten nesten. Daardoor halen we een significante reductie van de bouwtijd per product. Als je dan kosten vergelijkt, gaat het misschien wel om $ 80 conventioneel versus $ 20 met onze machine.” De bouwkamer van de Sapphire is 315 bij 315 bij 400 mm. En er wordt geprint met twee 1 kW laserbronnen.

Uitrol naar Europese markt

In de VS is 3D Materials Technologies een van de eerste gebruikers. Het 3D Print service bureau is al langer als partner bij Velo3D betrokken en ziet in het nieuwe systeem dat de belofte die 3D metaalprinten al lange tijd is, wordt ingevuld. Op dit moment is de start-up uit California (midden in Silicon Valley) bezig met de eerste certificeringstrajecten met klanten uit verschillende industrietakken. In de loop van 2019 komt de machine op de markt en in november wil Velo3D de machine in Europa lanceren op Formnext. velo3D.com

Melt pool controle

Wat naast de recoater een rol meespeelt, is de software die de laser aanstuurt. Het Sapphire systeem beschikt over een in situ procescontrole die realtime het laservermogen bijstuurt tijdens het printproces, dat bij Velo3D Intelligent Fusion heet. Eigenlijk zit hier de kennis die de oprichters van het bedrijf de afgelopen vier jaar hebben opgebouwd. Het gaat om diepgaande kennis van het fundamentele proces dat zich tijdens het smelten van het metaalpoeder voltrekt. Daardoor kan men met kleine veranderingen in het laservermogen tijdens het printen bijsturen. “We controleren continu het smeltproces en passen daarop aan voor een betere kwaliteit”, legt Brown uit. Dit draagt bij aan een betere kwaliteit van de stukken, wat eveneens zorgt voor minder noodzakelijk nabewerken. Restspanningen zijn er nog steeds als een onderdeel klaar is, maar in mindere mate dan bij een conventionele slm-machine. Voor bepaalde toepassingen is wellicht nog een warmtebehandeling nodig, voor andere geen.

print magazine maart 2019

Zo komen de producten uit de Sapphire van Velo3D.

51


M Line Factory volledig nieuw ontworpen volgens designregels uit de luchtvaart

GE herontwerpt metaalprinter voor productie GE Additive heeft de Laser M Line Factory volledig herontworpen, volgens ontwerpregels die rechtstreeks uit de vliegtuigindustrie stammen. Want in een productie-omgeving stellen klanten heel andere eisen aan een machine dan in een prototyping werkplaats, zegt Andrew Simpson, die als lead engineer het project heeft aangestuurd. Andrew Simpson heeft als lead engineer meegewerkt aan het Atlas project van GE Additive, de groot formaat 3D metaalprinter. Daarvoor werkte hij elf jaar als technologiemanager bij GE Aviation. Het afgelopen jaar is de Zuid-Afrikaan met zijn team vrijgemaakt om de M Line machine van dochter Concept Laser grondig onderhanden te nemen. Het basisconcept van deze laser poederbed printer was goed; maar een productieomgeving stelt andere eisen aan een machine dan een prototyping omgeving. Andrew Simpson: “We hebben vooral vanuit het oogpunt van onderhoud en bediening naar de machine gekeken. Voor industriële toepassingen wil je geen prototyping machine; wel een die 24/7 kan draaien.” Hij heeft daarbij dankbaar gebruik gemaakt van zijn designervaring uit de vliegtuigbouw.

In de praktijk betekent dit onder andere dat het team heeft onderzocht hoe je de 3D metaalprinter in een aantal elementaire modules kunt opdelen. Dat zijn er uiteindelijk acht geworden, die elk getest zijn op hun zwakke punten. Daarnaast is voor elke module gekeken wat de invloed van trillingen, vocht en temperatuur kan zijn. Voor elke module zijn er testprocedures bedacht om de designvoorstellen kritisch te beoordelen. “Deze ontwerpaanpak zie je nergens in deze industrie”, zegt Simpson. In zijn ogen is het wel de enige aanpak die tot een langdurig betrouwbare machine leidt.

Proces in drie stappen

Deze aanpak heeft voor de M Line Factory ook geleid tot een vrij principiële opdeling van de stappen in het AM-proces.

M Line met hogere Z-as

De modulaire opbouw van het M Line Factory concept maakt het opschalen van AM-productie gemakkelijker.

52

De nieuwe M Line Factory is ook qua opzet op onderdelen aangepast. Zo is het platform vergroot naar 500 bij 500 mm. Een versie met een hogere Z-as wordt ontwikkeld. Verder zijn er nieuwe belichtingsstrategieën beschikbaar en kan de machine geleverd worden met in-situ monitoring. Ook de proces- en thermische stabiliteit zijn verbeterd. Afhankelijk van de gekozen configuratie wordt de machine geleverd met 4 x 400W of 4 x 1000W laservermogen. Het Material Handling Station bevat onder andere een geïntegreerd zeefstation.

print magazine maart 2019


Zo ziet de 3D printfabriek er toekomstig uit, denkt GE Additive.

Andrew Simpson ziet de metaalprinter eigenlijk als drie machines. Het hart is de laser processing unit (LPS), de bouwkamer waar het product tot stand komt. Dan is er nog het deel voor materiaal handling (MHS). Poedertransport gebeurt tijdens het volledige proces contactloos. En tot slot is er het intern transportsysteem. De eerste twee, de laser processing unit en de poederhandling unit, horen altijd bij elkaar. De transportunit ziet Simpson als een optie waarmee je kunt variëren, naargelang waar je zit in het opschalen van de AM-productie. Hiermee kan de machine volledig onbemand printen: poeder en werkstukken worden automatisch gewisseld. Bij uitbreiding met een tweede laser processing unit is er wellicht geen tweede handlingstation nodig, omdat het eerste nog voldoende capaciteit biedt. Hoewel GE Additive met de nieuwe M Line Factory inzet op automatisering, kan de nieuwe laser processing unit wel handmatig worden beladen. Dat was bij het oorspronkelijke concept niet mogelijk. “We hebben het design aangepast zodat je de machine nu manueel van de voorkant kunt beladen. Als we 24/7 willen werken, moet de machine maximale uptime hebben. Daarom hebben we voor een modulaire opzet gekozen. En voor eventueel manueel laden. Wat doe je anders als het intern transportsysteem uitvalt en er geen back-up is?”

print magazine maart 2019

Hoever is de Atlas 3D printer? Een jaar na de grootse introductie van de Atlas 3D printer, was daar dit jaar niks van terug te vinden op de stand van GE Additive op Formnext. Volgens Andrew Simpson heeft dat alles te maken met strengere Amerikaanse wet- en regelgeving. “We hebben enkele machines van de Atlasserie gebouwd en die zetten we in voor de luchtvaart. Voor alle onderdelen gelden export restricties waardoor we ze hier niet kunnen tonen.” GE zet de Atlas vooral in de eigen fabriek in Cincinnati in. Daarnaast staat er één machine bij een externe klant, die eveneens aan de luchtvaartindustrie toelevert. Over de leveringen in Europa wilde Simpson nog niks loslaten. “We zoeken momenteel uit waar de juiste markt voor deze machine is en wat de ideale laserconfiguratie is.”

53


Geen fancy oplossingen

De fancy oplossingen zoals AGV’s die met bouwkamers en producten door de fabriek rijden, heeft het team van Andrew Simpson achterwege gelaten. Hij ziet dit niet als een oplossing waarmee GE Additive zich kan onderscheiden. Dit is technologie die je makkelijk kunt inkopen en dan integreren als een klant daarom vraagt. Net zoals het uitpakken door een robot geen belemmering meer is, maar geen core technologie voor een fabrikant van 3D metaalprinters is. Simpson ziet ook een praktisch probleem. De meeste leveranciers van CNC-machines hebben hun machines nog niet voorbereid op autonoom transport in de fabriek. En aangezien nabewerken voor veel van de 3D geprinte metalen componenten noodzakelijk is, heeft het weinig zin met dit soort oplossingen nu al aan de slag te gaan.

Dringt 3D printen door in de golfsport? Callaway Golf heeft deze putter 3D geprint, nadat het design volledig werd aangepast door de AM experts van AddWorks, het consultanttema van GE Additive. Topologie optimalisatie is toegepast in combinatie met het herontwerpen om het typische geluid van de putter als je slaat te veranderen. Het ontwerp werd zo gemaakt dat de meeste features geen support materiaal nodig hebben.

Niet alleen intern gebruik

Bij de introductie van de M Line Factory op Formnext heeft GE Additive bekend gemaakt dat de levering van de M Line Factory in het tweede kwartaal van 2019 op gang komt. De hele productie voor 2019 was vorig jaar november al verkocht. Vooral voor intern gebruik in de fabrieken van GE? “Een gezond deel gaat naar klanten buiten GE”, aldus het antwoord van Andrew Simpson op deze vraag. Hij gaat eenzelfde exercitie nu doen voor de andere machines uit het leveringsprogramma van GE Additive.

De putter in afgewerkte vorm.

Geïntegreerde workflow Een aantal partnerschappen dat GE Additive heeft gesloten met partijen zoals Autodesk, PTC, Siemens PLM Software en Vera Security moeten voor een geïntegreerde workflow gaan zorgen. Vanaf mei 2019 moet de aansturing van de 3D metaalprinters direct vanuit deze softwarepakketten mogelijk zijn. GE Additive heeft ook al het initiatief genomen om zo’n samenwerking aan te gaan met Dassault Systèmes. De machinebouwer vindt dat het tijd wordt voor een sterk vereenvoudigde workflow als het om additive manufacturing gaat. Het volledige proces van voorbereiding tot printen moet vanuit één softwareomgeving gedaan kunnen worden. Ook simulatie voor compensatie voor thermische deformatie moet hier deel van gaan uitmaken. De eerste maanden van dit jaar vinden er met meerdere partijen bètatesten plaats.

54

print magazine maart 2019


3D Surfin verbetert oppervlakteruwheid én fatigue eigenschappen

De officiële ingebruikname van de installatie voor 3D Surfin bij Premium Aerotec.

Premium Aerotec heeft de eerste machine voor de gezamenlijk met Airbus ontwikkelde 3D Surfin technologie in gebruik genomen. Het gaat om een oppervlaktebewerking gebaseerd op elektrochemisch polijsten. Tegen de zomer van 2019 moet de technologie doorontwikkeld worden tot een TRL 6 niveau. Hiermee verbeteren zowel de oppervlakteruwheid als de fatigue eigenschappen van de geprinte onderdelen. Premium Aerotec produceert met 3D printen seriematig al de eerste onderdelen voor vliegtuigbouwer Airbus. Dit moet komende jaren verder uitgebreid worden. Om ook dynamisch belaste onderdelen en voor de veiligheid relevante structuurdelen te kunnen 3D printen, is oppervlaktebewerking een noodzakelijke stap. Daarom heeft de toeleverancier samen met onder andere de R&D afdeling van Airbus in het GenFly project in Duitsland 3D Surfin ontwikkeld. Het proces is inmiddels gepatenteerd.

Elektrochemisch polijsten

Het komt erop neer dat de 3D geprinte metalen componenten, die een ruw oppervlak hebben, met een elektrolytische oplossing onder hoge spanningen worden bewerkt. Heel

print magazine maart 2019

gericht kan men op bepaalde plekken materiaal weghalen zodat het oppervlak gladder wordt. De werking is te danken aan het feit dat met de machine de verhoogde stroom gericht gestuurd kan worden. Na een behandeling gedurende 60 minuten kan de oppervlakteruwheid van titanium werkstukken verbeterd worden met 84%. Gemiddeld komen de onderzoekers uit op een Ra van 2,7 µm na 40 minuten bewerkingstijd. Voor de bewerking hadden de onderdelen een ruwheid van Ra 16,6 µm. Zeker zo belangrijk is het positieve effect op de fatigue eigenschappen van het onderdeel: deze verbeterde met 174% tijdens de ontwikkelingsfase van de technologie. Bij de ontwikkeling van de technologie haalden de onderzoekers vergelijkbare fatigue eigenschappen als met HIP.

Toepassing voor Ariane raket

Premium Aerotec heeft de eerste 3D Surfin installatie in gebruik genomen. Hiermee gaat men het proces komende maanden naar het TRL 6 niveau (Technology readiness level) brengen. Daarna volgen de certificering en aansluitend wil de luchtvaarttoeleverancier de technologie in gebruik nemen. Premium Aerotec past 3D Surfin al toe op onderdelen die voor de Ariane raket worden 3D geprint.

55


De technologie van Photocentric is schaalbaar, door meerdere units te combineren. Dat maakt serieproductie mogelijk of de productie van gepersonaliseerde producten.

Schaalbare SLA printtechniek Stereolithografie kun je best voor serieproductie inzetten. Dat is de overtuiging van Paul Holt, CEO van het Amerikaanse Photocentric. Samen met BASF wil het Amerikaanse bedrijf de productiviteit van SLAprinttechnologie opkrikken met nieuwe harsen en vooral met de LCD-technologie van Photocentric. Photocentric gebruikt LCD-schermen als lichtbron in de 3D printers. De eerste machine was een 3D printer met een iPad retina scherm van 9,7 inch. Daarna volgde nog een tweede SLA printer waarin als basis voor de lichtbron een LCD van

een grootte van een smartphone werd gebruikt, 5,5 inch. Ondertussen hebben ze echter ook al een productieplatform gebouwd, op basis van een 23,8 inch scherm. De Liquid Crystal Pro is tot nog toe de grootste machine die het bouwt, met een bouwvolume van 470 bij 240 bij 340 mm.

Schaalbaar

De crux van de technologie van het Amerikaanse bedrijf zit in de schaalbaarheid. “We kunnen deze techniek heel goed schalen”, zegt Paul Holt. Daarmee bedoelt hij dat Photocentric in één 3D printer een aantal kleinere of grotere LCD-schermen

Straks ook technisch keramiek Op Formnext onthulde Photocentric dat men in Phoenix ook werkt aan een 3D printer voor technisch keramiek. De technologie is vergelijkbaar met die van het Nederlandse Admatec. “Maar wij kunnen het printvolume opschalen”, aldus Paul Holt over het verschil qua technologie. Dat zorgt voor een forse prijsdaling per geprint onderdeel, wat volgens Holt voor een doorbraak in de markt gaat zorgen. “Toepassingen waarvoor 3D printen tot nog toe te duur is, worden nu wel haalbaar. We printen ze van keramiek tegen dezelfde lage kosten als kunststof.” Zodra de keramiekprinter marktrijp is, wil Photocentric verder gaan met dezelfde technologie voor het 3D printen van metalen componenten.

56

print magazine maart 2019


Photocentric zoekt massaproductie voor stereolithografie printer

combineert. Daarmee bouwt men al een platform van 72 inch; aan een 98 inch versie wordt gewerkt. Hierin combineert men meerdere schermen, die elk andere producten kunnen printen in één batch of gelijktijdig een serie dezelfde producten printen. Holt: “Dan praat je echt over duizenden producten per dag.” Mass customization: daarin ziet hij de toepassing van deze technologie. Producten waarvoor het tot nog toe eigenlijk te kostbaar is om ze gepersonaliseerd te 3D printen, komen daar nu wel voor in aanmerking. Het voordeel van de LCD-techniek als lichtbron is volgens Holt dat de energieopbrengst over het volledige vlak gelijk blijft. “De nauwkeurigheid waarmee wij printen, is aan de zijkanten net zo hoog als in het midden.” Naast de productie van veel kleinere onderdelen, kun je het schaaleffect ook benutten om grote producten te 3D printen.

is het actief bezig met 3D printen. De harsen onderscheiden zich door de snelheid waarmee ze uitharden. Bij de kleinste is dat (bij 100 micron) tussen de 4 en 11 seconde per laag, bij de allergrootste machine tussen de 50 en 100 seconde per laag. Daarnaast kan Photocentric via de printparameters de uiteindelijke eigenschappen van een materiaal sturen. Paul Holt: “We printen een mascaraborstel in één keer, met de harde borstel en de zachte haartjes van hetzelfde materiaal gemaakt.” De samenwerking met BASF richt zich op het afstemmen van de hard- en software en materialen op de groot formaat SLA-printers. Met een totaaloplossing wil men de markt op om low volume spuitgietproductie te vervangen door 3D printen. Daarnaast wil men ook grotere onderdelen printen, bijvoorbeeld voor de automobielindustrie. www.photocentricgroup.com

Eigenschappen sturen

Het Amerikaanse bedrijf is van huis uit een producent van fijnchemicaliën, specifiek fotopolymeren. Sinds enkele jaren

Het Amerikaanse concern bouwt ook grote SLA-printers.

print magazine maart 2019

57


Farsoon wil vanuit Duitsland marktaandeel opbouwen in Europa

Farsoon automatiseert de SLS-printtechniek Vanuit de eigen vestiging in Duitsland wil Farsoon Technologies zowel in kunststof- als metaalprinten een positie in Europa opbouwen. De nieuwe Continuous Additive Manufacturing HT1001P SLS-machine is voor een bètatest geleverd aan het Duitse Modelbau Kurz. Met wereldwijd meer dan 200 geïnstalleerde systemen is de 3D printerfabrikant Farsoon Technologies geen nieuwkomer meer. In Europa is het Chinese merk vooral bekend van de samenwerking met Prodways. De Fransen brachten enkele jaren geleden een SLS-printer op de markt die eigenlijk een Farsoon 3D printer is. “Die samenwerking respecteren we. Dat blijft nog even zo”, zegt Xiaoshu Xu, de Chinese oprichter van Farsoon die al meer dan 25 jaar in de additive manufacturing industrie actief is en eveneens over de Amerikaanse nationaliteit beschikt. “In de VS hebben we de eerste machine verkocht, daarna pas in China.”

Innovatie typeert Farsoon

Sinds 2009 is hij terug in China. Van de 280 Farsoonmedewerkers werkt 40% aan onderzoek en ontwikkeling en 23% in de productie. “Innovatie is onze belangrijkste activiteit”, aldus Xiaoshu Xu. Volgens hem besteedt Farsoon verhoudingsgewijs méér aan R&D dan andere fabrikanten doen. Daarbij richt hij de aandacht vooral op de optieken en de materialen. Toch betekent dit laatste niet dat Xu kiest

voor verplichte winkelnering als het om materialen gaat. Daar heeft hij een uitgesproken hekel aan. “Sommige bedrijven willen aan alles geld verdienen: machines, service en materialen. Ik hou niet van die aanpak.” Volgens hem zijn open machines, waaraan de klant zelf instellingen kan veranderen, de enige manier om als fabrikant te leren van de klant. In de spuitgietwereld verkoopt de fabrikant van spuitmachines toch ook geen kunststof?

Iedereen krijgt zijn deel

De oprichter van Farsoon zegt dat je juist open machines moet aanbieden om de materiaalontwikkelingen te stimuleren. Dat is de enige manier om de kostprijs van de poeders naar beneden te krijgen. Slaagt de sector daar niet in, loop je kans om de hele business te verliezen. “In deze competitieve markt krijgt iedereen uiteindelijk wel zijn deel.” De Farsoon machines zijn dan ook helemaal open: klanten kunnen hun eigen materialen en parameters ontwikkelen. Maar wie dat wil, kan eveneens terugvallen op de software van Farsoon zelf.

Industriële SLS-printer met continue workflow

Nieuw bij Farsoon is de Continuous Additive Manufacturing HT1001P, de nieuwe, industriële SLS-printer. Bij de ontwikkeling hiervan is vooral gekeken naar de processtappen die bij veel andere 3D printers kostbare tijd kosten. Dat zijn onder andere het opwarmen en afkoelen. Voor een SLS-printer van dit formaat (bouwkamer 1000 bij 500 bij 450 mm) vergt het

Farsoon in Europa Farsoon wil in Europa met agenten werken. “We willen namelijk zelf direct contact houden met de klanten”, legt Dirk Simon uit. De fabrikant wil namelijk de praktijkkennis laten terugvloeien naar de R&D teams in China. “Voor onze innovatiestrategie hebben we direct contact met onze klanten nodig.” Farsoon Europe bouwt momenteel een magazijn voor zowel reserve-onderdelen als ook materialen. Daarnaast werkt het aan een Europees team van service engineers. Behalve SLS-printers ontwikkelt en bouwt Farsoon ook 3D metaalprinters, gebaseerd op poederbed principe. Volgens Xiaoshu Xu is op dit moment ongeveer de helft van de machines die in China wordt verkocht, een 3D metaalprinter. Hij wil ook met die technologie de Europese markt op komen. Xiaoshu Xu, CEO van Farsoon, samen met Dirk Simon, directeur in Europa.

58

print magazine maart 2019


Deze HT1001P SLS 3D printer is semi geautomatiseerd; de volgende stap zal volledig automatisch wisselen van bouwkamer zijn.

Open materiaalontwikkeling zal voor lagere prijzen zorgen opwarmen bij elkaar al gauw drie uur. Verloren tijd, vindt Xu, want dan wordt er niet geprint. Door de machine te splitsen in een laadstation, een printstation en afkoelunit, bouwt Farsoon een machine die een minimale downtime kent tussen twee buildjobs in. De Chinese fabrikant noemt het principe Continous Additive Manufacturing. De cartridges worden via een conveyorsysteem door de machine geleid. In de huidige versie gebeurt het wisselen tussen de stations nog manueel. “We willen ook dit verder gaan automatiseren”, kondigt de topman aan. Het cartridgesysteem dat ontwikkeld werd voor deze 3D printer leent zich hier goed voor. De laatste stap, het uitpakken, is een standalone unit. Uiteindelijk wil Farsoon ook het poeder afzuigen en verwijderen automatiseren. In de 3D printer zelf zitten twee laserbronnen van elk 100W en dubbel digitaal scansysteem.

nieuwe machine. “Jabil heeft een grote spuitgietafdeling. Dat ze produceren met onze technologie zegt veel.”

Duitse toeleverancier spuitgietwerk

In Europa is de HT1001P inmiddels geïnstalleerd bij Modelbau Kurz (80 medewerkers), een toeleverancier van kunststof onderdelen. Het maakbedrijf uit Gerlingen (vlakbij Stuttgart) verwerkt onder andere vezelversterkt PA6 op de machine. “Omdat het om industriële serieproducten gaat, denken wij dat er meer PA6 op de machine verwerkt zal worden dan PA12”, zegt Dirk Simon. De hoge productiviteit moet de kosten per onderdeel omlaag brengen. Modelbau Kurz werkt onder andere voor de automobielindustrie. en.farsoon.com/main.html

Oud BASF-topman gaat Europese activiteiten uitbouwen

Farsoon heeft Dirk Simon aangetrokken voor de uitbouw van de Europese activiteiten. Daarmee heeft het Chinese bedrijf iemand binnen gehaald die zowel de kunststof- als 3D printindustrie goed kent. Dirk Simon, chemicus van huis uit, heeft namelijk een aantal jaren voor Ciba Specialty Chemicals gewerkt en was de afgelopen jaren directeur van BASF New Business, waarvan de laatste jaren directeur van de 3D printactiviteiten van het Duitse chemieconcern. Hij zegt dat Farsoon er samen met grote klanten zoals het Amerikaanse Jabil in zal slagen om de productiviteit van het SLS-printproces op te voeren. Jabil is de eerste Amerikaanse bèta klant voor de

print magazine maart 2019

Naast 3D printers voor kunststof bouwt Farsoon ook 3D metaalprinters. Ongeveer de helft van de verkopen in China betreft 3D metaalprinters.

59


9 de editie gratis toegang

Vakbeurs & Congres

RapidPro 2019 Define. Design. Produce. DĂŠ internationale vakbeurs met oplossingen voor alle fases van productontwikkeling, prototyping en productie.

13 en 14 maart 2019 NH Conference Centre Koningshof, Veldhoven

Meld u direct aan:

www.rapidpro.nl

60

print magazine maart 2019


Metal 3D Challenge

Hogeschool VIVES en Flam3D dagen creatieve ontwerpers uit om een innovatief ontwerp voor metaalprinten uit te werken. Ben je student, particulier of werk je in een bedrijf? Dien dan jouw digitaal ontwerp in als 3D-bestand en wie weet kun je binnenkort jouw model fysiek in handen nemen als winnaar van de Metal 3D Challenge. De inzendingen staan open voor een zo breed mogelijk publiek onderverdeeld in de categorieën secundair onderwijs, hoger onderwijs, bedrijven en particulieren/makers/FabLabs. De officiële prijsuitreiking zal plaatsvinden op de Advanced Engineering-beurs op 22 mei 2019 vanaf 17u in Flanders Expo Gent, met dank aan Air Liquide en Easyfairs.

Uitgebreide prijzenpot

Deze design wedstrijd werd al eind 2018 gelanceerd, maar dankzij enkele industriële partners is de prijzenpot uitgebreid. Nieuw is de mogelijkheid tot printen in titanium, aangeboden door partners Renishaw en ESMA, en tot printen in inconel, aangeboden door partner Oerlikon. Ook 3D Systems zal instaan voor een deel van het printwerk. Eind februari, begin maart organiseert VIVES Hogeschool ook feedbacksessies rond het ontwerp en de simulatie met de Materialise Magics software.

print magazine maart 2019

Internationale presentatie

Ook nieuw is dat de winnende ontwerpen in duplicaat zullen worden geprint en samen met VIVES en Flam3D doorheen het jaar meereizen naar beurzen Advanced Engineering 2019 (Gent, BE), Welding Week 2019 (Antwerpen, BE), Prototyping Expo 2019 (Kortrijk, BE), Formnext 2019 (Frankfurt, DE), TechniShow 2020 (Utrecht, NL) enRapidPro 2020 (Veldhoven, NL). Daarnaast zullen de winnende ontwerpen ook aan bod komen in prominente vakbladen en tijdschriften. Voor deelnemende bedrijven spekken VIVES, Flam3D en partners de prijzenpot op onderstaande wijze verder aan: • Gratis hands-on opleiding ‘Best Practices in Metal 3D Printing’ voor twee personen (www.vives.be/metal3d), ter waarde van 750 EUR; • 1 jaar lidmaatschap van Flam3D (voor bedrijven die nog geen lid zijn); • Mogelijkheid tot het verspreiden van relevante vacatures rond 3D-technologieën via Flam3D en VIVES (max. 3 jaar). Inschrijven kan via vives.be/nl/metal3d.

61


Waar zitten uw nieuwe klanten: de EU-editie Flam3D heeft exclusief voor haar leden een tool ontwikkeld waarmee bedrijven kunnen inschatten in welke industriesector de voordelen van Additive Manufacturing groot kunnen zijn. We lanceerden dit handige hulpmiddeltje eerder al voor de Belgische markt, nu is de data ook beschikbaar voor de Britse, Duitse, Franse en Nederlandse markt. In welke sectoren zijn uw volgende potentiële klanten actief? Hoeveel bedrijven zijn vertegenwoordigd in die sector, en hoeveel omzet gaat er in om? Op basis van een studie van de Libera Università di Bolzano (Vrije Universiteit BozenBolzano, Italië) heeft Flam3D een tool uitgewerkt, exclusief voor leden. De tool helpt bij de zoektocht naar de meest geschikte industriële sectoren voor de integratie en het gebruik van additieve productie op basis van gedefinieerde evaluatiecriteria. De database geeft voor een heel aantal sectoren een inschatting van de mate waarin er voordeel is bij het toepassen van Additive Manufacturing. Gebruikers kunnen zelf met verschillende parameters aan de slag, en de resultaten vervolgens kopiëren voor verdere verwerking. Onder meer functionele complexiteit, geometrische complexiteit, afmetingen van stukken, gereedschapskosten, de behoefte aan mass customization, en de seriegrootte kunnen worden aangepast. Door voor elk van deze criteria een

Met de EU-editie van de zoektool naar interessante sectoren biedt Flam3D de leden nog beter toegang tot internationale markten.

waardering toe te kennen (afhankelijk van eigen sterktes zoals printcapaciteiten), krijgen gebruikers een bepaalde ranking van de meest en minst aantrekkelijke sectoren. Interesse? Contacteer Flam3D via info@flam3d.org. Het model is exclusief voor leden van Flam3D beschikbaar.

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, dat grofweg in te delen is in 3 verschillende categorieën: • •

• •

Interne netwerking Het creëren van nieuwe (business)links tussen de leden onderling. Dat gaat van netwerkevents tot individuele ondersteuning bij het opzetten van mogelijke synergiën en nieuwe waardeketens. Externe netwerking Activiteiten die onze leden in staat stellen om nieuwe prospects te identificeren. We werken met informatieavonden, beursdeelnames, matchmakings en

• •

individuele begeleiding van prospects en leads tot bij de organisaties in ons netwerk. Algemene activiteiten Flam3D informeert over de laatste stand van zaken. We zetten daarnaast in op onderwijs en educatie, standaardisatie en certificatie, ondersteunen de projectwerking van leden en bieden ondersteuning bij eventuele lobby-dossiers om de belangen van haar leden behartigen. We helpen leden bij de publicatie van persberichten en andere communicatie- en marketingactiviteiten. We organiseren beursdeelnames, kortingsacties op beurzen, conferenties, publicaties en advertenties voor onze leden, en vertegenwoordigen onze leden daarnaast op internationale events.

Op zoek naar Additive Manufacturing oplossingen? Op zoek naar info of partners? Ruim 100 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,

62

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. Contacteer ons voor gratis onafhankelijk basisadvies en de juiste connecties!

print magazine maart 2019


Infosessie metaalprinten op 17 april Flam3D organiseert wegens het succes van de vorige edities nu al voor de vijfde maal een gratis infosessie over metaalprinten, deze keer in samenwerking met de Koninklijke Metaalunie. Is de technologie iets voor jouw bedrijf? Wat zijn de mogelijkheden en de hinderpalen? Op één avond wordt een overzicht van de mogelijkheden en uitdagingen uit de doeken gedaan. Het doel van deze avond is bedrijven informeren over het aanbod, op een onpartijdige manier. De avond start met een algemeen overschouwende en technische toelichting, waarna verschillende concrete bedrijfscases van Flam3Dleden (o.a. In Summa Innovation, K3D, Materialise, Renishaw en Vereniging ION) worden gepresenteerd. De avond gaat door op 17 april bij AMR Europe (Emst, NL). Inschrijven kan via www.flam3d.be/infoavond-metaalprinten

Flam3D: ook in geval van nood Flam3D bekijkt samen met KMT Assurantiën en verzekeringsmakelaar VanBreda Risk & Benefits de risico’s (en bijpassende verzekeringen) in relatie tot Additive Manufacturing. Gezamenlijk wordt gekeken naar zowel de risico’s verbonden aan de productie, als de productaansprakelijkheid. Het is de bedoeling om in de komende maanden met concrete voorstellen te kunnen komen om de bedrijven actief in de sector beter en gepaster te verzekeren. Op de RapidPro beurs (Veldhoven, 13 – 14 maart) wordt een eerste tip van de sluier opgelicht door Onno Teders van KMT Assurantiën: hij geeft een lezing op 14 maart om 15u35 rond het thema.

Flam3D Tech Lane Ghent Science Park Materials Research Cluster Technologiepark 48 9052 Zwijnaarde België info@flam3d.org flam3d.be

print magazine maart 2019

Nieuwe leden Colossus is als multinationale start-up, gevestigd in Genk (BE), maker van een van ’s werelds grootste en meest geavanceerde FGF-printers. Het is ook het eerste volledig geïntegreerde vervoerbare 3D printsysteem. De Colossus printer werd ontworpen met een speciaal accent op materialen voor meubilair, constructietoepassingen en grote 3D objecten. Hierbij is speciale aandacht besteed aan het kunnen werken met gerecycleerde materialen. colossusprinters.com Design8 is distributeur voor 3D ontwerp- en visualisatiesoftware op Mac en PC, waaronder de producten uit het Altair solidThinking Inspire Platform. Dat bevat topologie-optimalisatiesoftware en 3D ontwerpsoftware met een ongekende vormvrijheid. Hiermee ontwerpt men zeer snel producten die maximaal stijf, maar toch licht en mooi zijn. Daarnaast biedt Design8 ook training en ondersteuning op deze software. design8.eu FMI Additive biedt ‘World Class Manufacturing’ voor de volumeproductie van medische implantaten. Binnen het metaal 3D printen beschikt FMI Additive over zowel SLM als EBM technologie, en hebben ze daarnaast ook alle overige competenties in huis voor de volledige afwerking tot aan een gereed eindproduct. fmi-international.com/competences/additive-manufacturing Multi-3D print is de 3D Printspecialist en 3D Print Winkel in Haarlem (NL). Sinds 2014 zijn ze verkoopspecialist van 3D printers. Multi-3D print verkoopt 3D printers van de hobbyist tot industriële toepassingen. Tevens geven ze workshops voor particulieren, bedrijven, scholen en Masterclasses voor alle branche gerelateerde bedrijven en organisaties. multi-3dprint.nl IP Partool kijkt samen met u naar oplossingen, zij het nu door middel van 3D printen, traditionele verspanende technologieën of een combinatie hiervan. Daarnaast is het bedrijf ook verdeler van het Loctite AM gamma met zowel de hardware, de resins, bonding, postprocessing en aanvullende eigenschapsverbeterende producten, specifiek gericht naar functioneel printen via DLP. partool.be RapidCenter is een online productieplatform voor 3D printing en additieve productie. Het bedrijf levert complexe prototypen en eindproducten in enkelstuks of kleinere series voor de zakelijke markt, en met name de (technische) maakindustrie. rapidcenter.nl ZiggZagg is een digitaal productiebedrijf, gevestigd in Aalter (BE), gericht op additive manufacturing. Inmiddels staat de teller op negen industriële MJFproductiemachines. Naast de MJF-techniek biedt ZiggZagg ook SLA, SLS en Bigrep FFF aan. Van ontwerp tot prototype, kleine serieproductie, serieproductie en massaproductie. Standaard levertijden van drie tot vijf dagen. ziggzagg.be

63


Breng je creatieve ideeën tot leven Creëer

realistische

full-color

prototypes

met de Stratasys J750/J735, multi-material 3D printers met oneindig veel mogelijkheden!

Van prototypes tot end-use parts, Seido Systems heeft dé 3D-printer in huis voor uw specifieke behoeften. Bezoek

onze

site

en

ontdek

het

ruime

aanbod

3D-printers van Stratasys.

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 BE +32 56 35 00 35 N L + 3 1 3 0 3 2 0 0 2 74 Showroom: Kortrijk & Eindhoven w w w. s e i d o - s y s t e m s . c o m

Profile for 54U Media BV

3D print magazine  

Informerend en inspirerend over 3D in de industrie

3D print magazine  

Informerend en inspirerend over 3D in de industrie

Profile for 54umedia