Alles is 3D te printen

Na mobiel internet gaat 3D-printen vermoedelijk de volgende revolutie veroorzaken. Terwijl de eerste printers bij consumenten in huis verschijnen, experimenteert de industrie er lustig op los.

820
0

Na mobiel internet gaat 3D-printen vermoedelijk de volgende revolutie veroorzaken. Terwijl de eerste printers bij consumenten in huis verschijnen, experimenteert de industrie er lustig op los. Wat kan er al en wat betekent dat voor de verschillende branches?

Het UMC in Utrecht maakte een menselijke schedel van kunststof en implanteerde die in maart 2014 met succes bij een 22-jarige vrouw. Medische onderdelen op maat: ze horen er al helemaal bij. Heup- en kniegewrichten die perfect passen, veroorzaken minder infecties en dus minder herplaatsingen. En we kunnen dit soort middelen ook zelf printen. In april kwam de Amerikaan Jose Delgado Jr in het nieuws met de uitspraak dat zijn geprinte opensource handprothese van 50 dollar beter werkte dan zijn myo-elektrische constructie van 42.000 dollar. Het plastic was minder stevig, maar als er iets afbrak, printte hij het onderdeel gewoon opnieuw. Alweer goed nieuws voor de kostenbesparende zorgsector.

Voeding
Het Britse ChocEdge print chocola, het Amerikaanse Sugar Lab suikergoed. In mei was daar opeens de ‘fruitprinter’ van Dovetailed: het apparaat print bolletjes met vloeistof die smaak bevat. Een van de eerste producten zag eruit als een framboos, maar smaakte naar aardbei. Modern Meadow maakt leer in het lab: het bedrijf ‘print’ gekweekte cellen in dunne laagjes weefsel. Het is volgens hen de weg naar vlees printen. Hoeveel grond, water, CO2-uitstoot en dierenleed zou dat schelen? En met een immer groeiende wereldbevolking kan dit een oplossing zijn voor het hongerprobleem.

frogHuis bouwen
De grootste beperking in 3D-printen is op dit moment de stollingssnelheid van de vloeistof waarmee wordt geprint. Dit zegt een medewerker van het onderzoeksproject 3D Print Canal House in Amsterdam. Jonge architecten ontwerpen en printen hier een huis. Tegelijkertijd doen zij samen met granulaatleverancier Henkel onderzoek naar de eigenschappen van ‘hotmelt’ (de printvloeistof) in de zin van smeltbaarheid, duurzaamheid, stabiliteit en recyclebaarheid. Maar zoals hierboven geschetst, gaan de ontwikkelingen razendsnel.

Lokale productie
3D-printen is geen toekomst, het is er al. Iedereen kan zijn digitale ontwerpen realiteit maken bij printhubs in de regio of online via sites als Sculpteo. Op Thingiverse uploaden mensen hun ontwerpen voor gebruik door de rest van de wereld, Shapeways is een marktplaats. Dichterbij huis laat HEMA klanten zelf armbandjes en smartphonehoesjes maken. Productie van gebruiksvoorwerpen en sieraden worden door deze technologie kleinschaliger en lokaler. Wanneer 3D-printen doorzet naar grotere objecten, zal dit op de lange termijn serieuze consequenties hebben voor de transportbranche. Als de maakindustrie weer terugkeert naar Nederland, wordt logistiek een heel ander vak.

Kansen
Sylvia Roelofs is kwartiermaker en voorzitter van 3Din.nl, een samenwerkingsverband voor 3D-printing in Nederland. Zij kijkt uit naar de integratie van 3D-printen met ICT, biotechnologie en nanotechnologie. “Hierdoor ontstaan mogelijkheden om ziekten in een vroegtijdig stadium op te sporen en zieke cellen in het lichaam tijdig te vervangen.” Maar ook voor de bouw kan de technologie veel betekenen. “Het 3D-printen van huizen en gebouwen is een expertise die veel mogelijkheden biedt voor export en goed aansluit op onze Nederlandse civieltechnische vaardigheden.” Overigens luidt werk van architecten in Zürich wellicht een nieuwe barokperiode in: zij printten een weelderige ruimte van zandsteen in de stijl ‘Digital Grotesque’.

De overheid zal een keuze moeten gaan maken, aldus Roelofs. “De Duitse overheid investeert in de ontwikkeling van grondstoffen voor 3D-printen, de Italiaanse overheid in de auto-industrie voor het printen van onderdelen. Engeland stelt budget beschikbaar aan scholen voor het aanschaffen van 3D-printers in de klas, zodat kinderen er al vroeg mee leren werken. Met het topsectorenbeleid heeft Nederland bewezen dat samenwerking tussen overheid, bedrijfsleven en wetenschap leidt tot meer innovatie en nieuwe manieren van geld verdienen. Op welke sector gaan wij inzetten?”

Nog een laatste voorbeeld dan over de mogelijkheden, een waarin DNA-sequencing en 3D-printen samenkomen. Kunstenares Heather Dewey-Hagborg verzamelde sigarettenpeuken en haren van de straat in haar woonplaats Boston. Zij analyseerde het aanwezige DNA op uiterlijke kenmerken en maakte op haar computer de gezichten die bij de DNA-sporen horen. Vervolgens printte ze de hoofden in 3D. Het project heet Stranger Visions.

Hoe het werkt: FDM en SLS
3D-printen begint met een digitaal 3D-ontwerp. Dat model wordt vervolgens in horizontale lagen opgebouwd door een 3D-printer. Dat gebeurt op een plateau (de ‘tafel’) dat na elke printgang een stukje zakt. De twee meest gebruikte printmethoden zijn spuiten (fused deposition modeling), het laten stollen van granulaat (selective laser sintering).

Bij spuiten spuwt een 3D-printkop laagje voor laagje snel stollend vloeibaar materiaal uit en bouwt zo een object op. Dat materiaal is vaak kunststof, maar kan ook gips, beton, chocola, metaal of levende cellen zijn.

Bij de tweede methode ligt over de printtafel een fijn laagje granulaat. Dat wordt (bijvoorbeeld door UV-licht, verhitting of het toevoegen van een kit) omgezet in een vaste stof. Als de printtafel een stukje zakt, komt er weer een laagje granulaat over het object te liggen, zodat de tweede printgang kan beginnen.

 

Dit artikel is tot stand gekomen in samenwerking met NRC Media. Bron foto’s: Flickr.

Downloads bij dit artikel

  • De hightech werkplekInfographic

    Stelt u zich voor: een echt innovatieve werkplek waar geavanceerde geautomatiseerde technologie en ondersteunende processen de norm zijn... Europese werknemers gaven hun visie op de werkplek van de toekomst.

Karina Meerman The missing link between tech & text

"Uitstellen kan altijd nog."

Reageer ook

Reacties 0


Reageer

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Reageer ook