3D printen: what’s next?
3D printen: what’s next?
Het leek alsof 3D-printen de grootste impact ging hebben voor consumenten, maar daar blijven drastische ontwikkelingen eigenlijk achter. Inderdaad worden 3D-printers steeds goedkoper en dus toegankelijker. Voor 1.200 euro heeft de burger een Ultimaker of Leapfrog in huis of voor nog geen driehonderd euro zet hij zelf een RepRap in elkaar. Kunststof (ABS of PLA) is te koop vanaf zo’n 20 euro per kilo.
Maar 3D-printen verschilt niet van gewoon printen, in de zin dat bijna niemand nog thuis foto’s print. Mensen gaan liever naar online printservices of copyshops en dat geldt ook voor 3D-printen. De kwaliteit is beter en laten we wel zijn, 3D-printen is een trage bezigheid. Zelfs kleinere voorwerpen kosten uren en vaak is ook nabewerking nodig. Zoals het verwijderen van dragende delen, polijsten en wellicht schilderen.
Gelukkig zijn er mogelijkheden te over om een eigen 3D-ontwerp te laten printen. Op 3Dhubs.com is in Nederland te kiezen uit bijna zevenduizend locaties. Daarnaast is er keuze uit elf materiaalgroepen, zoals zandsteen, metaal en een handvol kunststofsoorten. Het 3D-platform Shapeways biedt zelfs vijftig soorten materiaal en kant-en-klare sjablonen voor het personaliseren van hebbedingen als ringen, sleutelhangers, FitBits en My Little Pony’s.
Cognitieve vaardigheden
In de wereld van games gebeurt wel iets vernieuwends: spelers kunnen scenes, personages en voorwerpen uit games laten printen vanaf screenshot in 3D. Vier de overwinning met een 3D-beeldje op de plank. Partijen om in de gaten te houden zijn Whispering Gibbon en GamePrint.io.
Ook onderwijs is een markt. Leapfrog heeft onderwijsprogramma’s waarmee het hoopt jonge kinderen al vroeg de beginselen van 3D-design bij te brengen. Het bedrijf zet, samen met Ricoh, in op het ontwikkelen van de cognitieve vaardigheden die nodig zijn in een samenleving waar 3D-printen er helemaal bij hoort.
Automotive markt
Voor de zakelijke markt betekent de grootte van de printer vaak een beperking. Objecten moesten passen in de doos waarin het apparaat zijn materiaal deponeert. Meestal is dat 30 x 30 x 50 centimeter, maar er komen steeds grotere printers op de markt, zoals de RICOH AM S5500P (55 x 55 x 50 cm). Jean Paul Schriek is senior product marketeer bij Ricoh Nederland. “Wij zien vooral toepassingen voor deze machine in de automotive industrie en dan met name bij de toeleveranciers. De vraag stijgt naar gepersonaliseerde onderdelen van hoge kwaliteit, in kleine oplages. Zoals dashboarden zonder loze knoppen: alleen de gewenste functionaliteit is zichtbaar. 3D-print is perfect voor complexe objecten, in kleine oplages, die relatief snel geleverd kunnen worden. Ik zeg relatief, want ook al kost het tijd om een nieuw of vervangend onderdeel te printen, het is nog altijd sneller dan wachten op een zeecontainer uit China.” Welke ondernemers financieel baat hebben bij het investeren in de aanschaf van 3D-printers, dat moet iedereen voor zich bepalen, zegt Schriek. “Men zal de eigen bedrijfsprocessen onder de loep moeten nemen en stuk voor stuk beoordelen waar 3D-printen waarde heeft.”
3D-print is perfect voor complexe objecten, in kleine oplages, die relatief snel geleverd kunnen worden.
Metaalmogelijkheden
Voor de industrie zijn relatief kleine afmetingen lastig om objecten te maken die functioneel zijn zodra ze uit de printer komen. Meestal zijn het prototypes of onderdelen die nog moeten worden gelast of gelijmd. Schriek: “Wij zien een combinatie ontstaan van 3D-printen met klassieke technieken zoals frezen of assembleren.” MX3D in Amsterdam kwam echter op het geniale idee om standaard lasapparatuur te bevestigen aan beweeglijke industriële robotarmen. Eigen software stuurt de armen aan. “Wij noemen het out-of-the-box-printing,” zegt Gijs van der Velden, medeoprichter van MX3D. En het is betaalbaar. De constructie gebruikt standaard lasmateriaal van een paar euro per kilo, in tegenstelling tot de ongeveer € 90/kg voor metaalpoeder voor 3D-printers. Van der Velden: “Wij willen laten zien dat het mogelijk is een functioneel eindproduct te printen. Snel en goedkoop, met metaal.”
Studenten van het Industrieel Ontwerpen 3D Building FieldLab van de TU Delft maakten van de technologie gebruik om een stalen fiets te ontwerpen en te printen. Het Arc Bicycle-team spreekt van een techniek die het mogelijk maakt ‘metalen voorwerpen te produceren van middelgrote tot grote schaal met bijna totale vormvrijheid’. MX3D demonstreert dat zelf door in de buitenlucht een stalen brug te printen bij hun kantoor in de NDSM-loods in Amsterdam (open huis is op vrijdagmiddag). Medio 2017 wordt hij in het centrum van de stad geplaatst, over de gracht aan de Oudezijds Achterburgwal, ter hoogte van de Stoofsteeg. Het bijzondere is dat de constructie zelf functioneert als drager voor de robots. “Wij hoeven niet van onder naar boven op te bouwen, wij kunnen alle kanten uit. En dus ook iets printen aan een bestaand object.”
Spannender
De metaalprinttechniek van MX3D is uiteraard niet dezelfde als wordt gebruikt in de productie van titanium onderdelen voor gezicht en schedel. Het Britse Bio Architect heeft als eerste FDA-goedkeuring gekregen voor de gepersonaliseerde implantaten die zij kunnen printen. En dan is er de boeiende ontwikkeling op het gebied van voortplanting. Het Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (IFW Dresden) werkt aan geprinte nanobots met motortjes, die traag sperma de juiste kant op sturen om de kans op bevruchting vergroten.
Bij Organovo in de VS print men cellen die zich bijna gedragen als levercellen, wat te zijner tijd heel nuttig is in het testen van medicijnen en onderzoek. Start-up Epibone in New York werkt aan het maken van perfect passende botten voor transplantatie, geprint met de stamcellen van de patiënt. Tot nu toe heeft Epibone alleen kunstmatige botten geïmplanteerd bij dieren en staat het hele proces in de kinderschoenen, maar in deze tijd worden kleine kinderen snel groot.
Dergelijke ontwikkelingen zijn niet te vergelijken met de kunststof Yodakopjes uit de consumentenmachines. Van der Velden: “3D-printen is een containerbegrip geworden voor het opbouwen in laagjes van een voorwerp op basis van een 3D-ontwerp. Liever spreken wij bij MX3D van Additive Manufacturing: maken door het toevoegen van materiaal. Maken zonder afval, zonder overtolligheid, maken wanneer het nodig is.”
Dit artikel is tot stand gekomen i.s.m. NRC Media.
Erica van den Biggelaar (auteur) Niets is zo blijvend als verandering. Maar ondanks dat worden bij veel organisaties “repeterende” bedrijfsprocessen dagelijks (handmatig) nog steeds op dezelfde manier uitgevoerd. Ik daag mensen, organisaties en mezelf graag uit om samen te kijken...
