Simulatietool voor engineers
Wim Zoetelief (DSM Ahead) verschuiving mindshift naar de applicatie.
toekomst komt de applicatie veel meer centraal te staan.” Voordat het zover is, zullen de materiaalproducenten eerst een aantal problemen moeten oplossen. Constante printkwaliteit, repeatability en de mogelijkheid om high performance materialen te 3D printen zijn de grootste uitdagingen. Ook DSM Ahead gebruikt in het zoekproces naar oplossingen simulatiemodellen. Een van de problemen is dat de eerste lagen filament die je print sneller kristalliseren dan de latere lagen. Dat komt door het temperatuurverschil tussen het printbed en de printkamer. Door instellingen te veranderen, wordt het printproces beter beheersbaar. DSM Ahead heeft ook een andere strategie ontwikkeld om de sterkte van het werkstuk te relateren aan de intrinsieke materiaaleigenschappen. Daarmee lost men het probleem van een geringe sterkte in de Z-richting grotendeels op. Arnitel Z is een filament waarmee de sterkte in de Z-richting nog meer beperkt geringer is dan die van spuitgietdelen.
Zulke simulatiesoftware komt voor een bredere doelgroep beschikbaar. e-Xstream engineering brengt namelijk Ex Digimat op de markt. Het bedrijf ontwikkelt al langer simulatiesoftware voor andere processen, zoals spuitgieten. Deze know how is nu gebruikt om een specifieke simulatietool voor 3D filament printen te bouwen. Olivier Lietaer, business development engineer for AM: “Door met FDM de lagen te veranderen, verkleinen we de porositeit. Je kunt dus anisotropisch printen als je het toolpath van je printer aanpast.” Een andere toepassing van de nieuwe software is het ontwerpen van latticestructuren, zowel voor SLS als FDM. De software berekent de banen waarin geprint moet worden om bepaalde mechanische eigenschappen te creëren. De softwaretool van e-Xstream engineering is bedoeld voor materiaalontwikkelaars maar kan eveneens gebruikt worden voor productontwikkelaars. Zij kunnen het printproces simuleren en daardoor zien waar bijvoorbeeld spanningen het werkstuk beïnvloeden. “Je kunt met de software vervolgens controleren of de printrichting invloed heeft op het ontstaan van de interne spanningen. Daarna kun je de structuur van het model zodanig modelleren dat het product sterk genoeg is.” De simulatie kan bijvoorbeeld gebruikt worden om het effect te analyseren van een andere positionering van het werkstuk in de 3D printer. e-Xstream engineering werkt momenteel samen met fabrikanten van 3D printers en gaat ook samenwerken met materiaalproducenten. Belangrijk is namelijk dat er zo snel mogelijk de database gevuld wordt met materiaaleigenschappen. www.3dprintingmaterialsconference.com
Komt SLS onder druk te staan? Andere sprekers op 3D Printing Materials Conference waren onder andere Kristel Boere, materials engineer bij Ultimaker, Aleix Oriol van HP en Maarten van Dijk van Shapeways. Kristel Boere gaf aan dat Ultimaker de ambitie heeft om hoogwaardigere kunststoffen te gaan printen. PVC printen wil men nog niet vanwege de zorgen om health and safety. Actieve verwarming blijkt goed te zijn om interne spanningen te verminderen. Ultimaker zit momenteel in de testfase hiervan. Aleix Oriol van HP ging dieper in op de materiaalstrategie voor de multijet fusion printers. “We moeten het materialenpallet uitbreiden, de materiaalprijs moet omlaag en er komen nieuwe businessmodellen.” Door samen met materiaalfabrikanten deze ontwikkeling op te pakken, wil HP de groei versnellen en de prijzen reduceren doordat men in feite concurrentie tussen de materiaalfabrikanten stimuleert. Uiteindelijk wil HP binnen enkele zowel commodity plastics als engineering plastics aanbieden voor de multijet fusion technologie. Full colour komt er het eerste aan. De agent – het materiaal dat nodig is om de poeders te verbinden – blijft HP zelf produceren. Maarten van Dijk, manager manufacturing EU bij Shapeways, zegt dat de markt zit te wachten op andere materialen. Hoewel hij verwacht dat de 3D printtechniek van HP zeker SLS techniek uitdaagt, denkt hij niet dat het laser sinteren
42
Aleix Oriol liet de vergelijking zien tussen SLS printtechnologie en Jet Fusion van HP.
snel zal verdwijnen. Eind april heeft Shapeways de HP printer toegankelijk gemaakt voor derden die via het platform 3D printen. 3ID in Zedelgem en ZiggZagg/3Dee in Aalter en Antwerpen zijn de eerste twee 3D printservice bedrijven in de Benelux waar de HP technologie beschikbaar is.
print magazine juni 2017