Rutger Houweling
Rutger Houweling | LinkedIn 29 jan 2013

De belofte van 3D printen deel 8: De professionele machine (2/3)

3D printen is een van de meest innovatieve technologieën van dit moment. Je hoort en ziet er tegenwoordig veel over in de media. Maar wat is 3D printen nou eigenlijk en wat kun je er allemaal mee? Hans van Toor, mede-oprichter van 3Delft en Tailormadecreation.com, vertelt jullie in een aantal weken over de belofte van 3D printen. Iedere week zullen er aan de hand van diverse thema’s verschillende technieken en materialen wat betreft 3D printen worden toegelicht. Deze week: Het eerste deel van de professionele machine.

Mocht je de introductie, de historie de technologie en deel 1 en 2 van de machine gemist hebben lees dan hier deel 1, deel 2, deel 3, deel 4, deel 5, deel 6 en deel 7 van de rubriek ‘De belofte van 3D printen’.

Introductie

In het eerste deel van de professionele machine werd er aandacht besteed aan Fused Deposition Modeling, Polyjet en SLA. In dit deel behandelen wij binnen de professionele 3D-printers Full Color 3D Printing en Selective Laser Sintering (SLS).

Full Color 3D Printing

Binnen de professionele 3D-printmarkt zijn er een tweetal partijen die full color 3D Printing beloven, Z-Corp – inmiddels onderdeel van 3D Systems – en MCor Technologies. De printers van MCor maken gebruik van Laminated Object Manufacturing (LOM) en werden eerder weggelaten in deze rubriek. De printer bedrukt vellen A4 in kleur en vervolgens snijdt een laser het vel in een 2D patroon. De 3D-printer lijmt vervolgens de bedrukte vellen op de onderliggende laag. Zo wordt een 3D-object gecreëerd. De voornaamste reden dat de technologie toch genoemd wordt is de recente bekendmaking dat kantoorwinkelketen Staples een 3D-print service gaat aanbieden met printers van MCor. De printerfabrikant mikt op het business model van de eerste 2D printers van onder meer Xerox. De MCor Iris (zie afbeelding hierboven) is de laatste printer van de fabrikant met een bouwvolume van 256mm x 169mm x 150mm. MCor verhuurt de Iris – inclusief materiaal en service kosten – voor €11.500,- per jaar.

Hoofd geprint door de Iris

Z Corp verkoopt haar ZPrinters in verschillende formaten. De best verkochte printer uit de reeks is de ZPrinter 650 met een bouwvolume van 254mm x 381mm x 203mm. De printer wordt verkocht met een geïntegreerde cabine voor het verwijderen van poeder. De aanschafprijs van de machine is €45000,-. In de meest gedetailleerde stand, print de machine met een laagdikte van 90 micron. Toch is detail niet de voornaamste kwaliteit van de printer. Kleur, snelheid en relatief lage materiaal kosten – €0.20 per cc – zijn kenmerkend voor de ZPrinter. Toch levert ZCorp het gips materiaal en bindvloeistof aan tegen relatief hoge kosten. Beweerd wordt dat dit vijftig keer boven de waarde van de grondstoffen ligt. Wanneer men zelf met materiaal gaat experimenteren wordt het servicecontract en daarmee de garantie direct ingetrokken. Dit beperkt de mogelijkheden van de machine en de bezitter. ZCorp heeft recent de nieuwste machine in de reeks – de ZPrinter 850 – aangekondigd met een dubbel zo groot bouwvolume als zijn oudere broer, de 650.

Full Color model uit de ZPrinter (gips) – coating aangebracht tijdens nabewerking

Beide technologieën worden uitsluitend gebruikt voor de fysieke weergave van prototypes. Direct uit de printer zijn de modellen vrij fragiel, en ze verslechteren met de tijd. Diverse coatings bieden echter bescherming en kunnen veroudering tegengaan. De full color mogelijkheid maakt de technologieën geschikt voor een eigen segment van toepassingen. Ingenieurs werken bijvoorbeeld met de technologie om een ontwerp te communiceren met een klant of marketingafdeling. Ook architecten adopteren de technologie.

Full Color 3D Printen met de ZCorp 650

SLS

Professoren aan de Universiteit van Texas ontwikkelde begin jaren `90 de technologie achter Selective Laser Sintering (SLS). Spin-off bedrijf DTM commercialiseerde de technologie en sloot een licentie overeenkomst met het Duitse EOS. Na overname van DTM door 3D Systems volgde er een aantal rechtszaken in 2003 over de inbreuk op de patenten omtrent SLS. Beide bedrijven besloten in 2004 de strijdbijl te begraven en sloten een crosslicentie-overeenkomst. Zowel EOS als 3D Systems bieden momenteel SLS machines aan voor de professionele markt.

De printers zijn geschikt voor Nylon poeder, en glas gevuld Nylon poeder. Dit laatste verbetert de slagvastheid en structurele eigenschappen van het geprinte model. Kosten van het materiaal liggen tussen de €40 per kilogram en – wanneer aangeleverd door de fabrikant – €110 per kilogram. 3D Systems biedt haar Sinterstation Pro 230 – met een bouwvolume van 550mm x 550mm x 750mm en een minimale laagdikte van 80 micron – aan voor €750.000. Recent heeft de Universiteit van Huazhong een printer aangekondigd met een bouwvolume van maar liefst 1200 bij 1200mm.

3D printen in luchtvaart

De technologie vindt deze brede toepassing zowel in prototypering als in eindproducten. EADS Innovation Works in Engeland fabriceerde de Airbike uit geprinte onderdelen en past de technologie toe voor fabricage van Unmanned Aerial Vehicles. Voor consumenten zijn sieraden beschikbaar gefabriceerd met deze technologie. Zo biedt het Nederlandse Suuz, customizable ringen en armbanden aan in diverse kleuren.

Ringen geprint door Suuz

In de volgende aflevering kijken we naar 3D-printers voor metalen. We kijken onder meer naar de nieuwe printer van Sciaky, die objecten van maar liefst 5,5m x1,2m x 1,2m kan printen in diverse metalen. Als afsluiting blikken we terug op de belofte van 3D-printen. Hoe ver is de technologie, en wat gaat de techniek ons bieden.

EBM printer van Sciaky

Reageer op artikel:
De belofte van 3D printen deel 8: De professionele machine (2/3)
Sluiten