3d


Wat is 3d printing?
We hebben er allemaal over gehoord…

 

Wat kan 3D-printing voor u betekenen?
De 3D-printer wint tegenwoordig snel aan populariteit. Maar 3D-printen is niet zo nieuw als wij vaak denken, het bestaat al meer dan 25 jaar. De laatste jaren is de techniek echter snel verbeterd en zijn de printers betaalbaarder geworden. Wat zijn de voordelen van 3D-printing en welke toepassingen zijn er allemaal mogelijk?

Wat is 3D-printing?
3D-printing is een techniek waarbij materiaal – meestal kunststof – laagje voor laagje opgebouwd wordt totdat het een vaste vorm aanneemt. Op deze manier ontstaat een vorm die in sommige gevallen niet met een ander productieproces (uit één stuk) te maken is. Naast kunststof is het ook mogelijk om met andere materialen te printen, zoals metaal of organisch materiaal.

Geschiedenis
De eerste 3D-printer werd in 1984 gemaakt in de Verenigde Staten. 3D-printing is een vorm van Additive Manufacturing (AM) en werd eind jaren 80 al door universiteiten en grote industriële concerns, voornamelijk voor “rapid prototyping”, gebruikt.

Maar vooral de laatste 10 jaar zijn er steeds meer commerciële toepassingen bijgekomen. Dit komt doordat de techniek verbeterd is en de printers betaalbaarder geworden zijn. Een 3D-printer is tegenwoordig al beschikbaar vanaf zo’n 500 euro. De prestaties zijn dan uiteraard wel iets minder, het duurt bijvoorbeeld toch nog wel een paar uur om een klein schaakstuk te printen. En er zijn ook “open-source 3D-printers”, die door hobbyisten eigenhandig gebouwd worden en daardoor dus goed betaalbaar zijn.

Het aantal 3D-printers dat in 2013 verkocht werd, is meer dan 50.000. Men verwacht dat dit aantal in 2015 verdubbeld zal zijn. Dit geeft wel aan hoe hard deze markt groeit.

De voordelen
De techniek van 3D-printing biedt producerende bedrijven een aantal mogelijke voordelen:

muse-3d-printed-lingerie-1

 

 

 

 

 

 

Geprint lingerie

 

Iris van Herpen maakt 3d geprinte kleding 

Iris+van+Herpen+Show+Mercedes+Benz+Fashion+F3ecJDejjCil Iris+van+Herpen+Show+Mercedes+Benz+Fashion+Ncc0H5RUOgVl Iris+van+Herpen+Show+Mercedes+Benz+Fashion+Ruu9_744V34l

 

 

 

 

 

 

 

Geen investering in productielijn/-inrichting nodig
Waar bij andere productiemethodes een productielijn ingericht moet worden, voordat er een product opgeleverd kan worden, is dat bij 3D-printing niet nodig. Dit zorgt er dus voor dat 3D-printing ideaal is voor het maken van een maatwerkproduct of prototype. Om bijvoorbeeld één op maat gemaakt gehoorapparaat te produceren, wordt er normaalgesproken een mal gemaakt, kunststof gegoten en vervolgens wordt dit afgewerkt. Met 3D-printing zijn al die stappen overbodig.

Efficiënter proces, van ontwerp tot productie
Doordat de 3D-printer aan de slag gaat op basis van het digitale ontwerp (CAD), bespaart dit tijd en worden menselijke fouten voorkomen. Het zorgt dus voor een sneller en efficiënter ontwerpproces, omdat een prototype direct gemaakt en getest kan worden. Wanneer vandaag een nieuw idee wordt geboren, dan kunnen morgen de eerste modellen van prototypes geprint worden door directe integratie van 3D-CAD-modellering en 3D-printing.

Unieke productiemethode
3D-printing stelt producenten in staat om producten of onderdelen te produceren die met andere productietechnieken niet uit één stuk te maken zijn. Of die anders te veel tijd of geld zouden kosten om te maken.

Toepassingen
Met het oog op bovenstaande voordelen leent de techniek van 3D-printing zich bij uitstek goed voor de volgende toepassingen:

Prototyping
Bij het maken van prototypes is snelheid geboden. U wilt immers het traject van opdracht tot uitleveren zo snel mogelijk voltooien. 3D-printing zorgt ervoor dat er snel een eerste versie van een ontwerp geproduceerd kan worden en dat daarvoor de investering (in productiemiddelen) laag blijft.

Producent van sportkleding en schoenen, PUMA, heeft er door 3D-printing voor gezorgd dat de productietijd van prototypes van schoenzolen met 75% naar beneden is gegaan.

Maken van een mal
Een mal is vaak ook een één-stuks-product. Dit maakt de productie ervan normaliter relatief duur. Mallen lenen zich er technisch gezien ook goed voor om door een 3D-printer gefabriceerd te worden.

Producent van printers, Xerox, heeft sinds het inzetten van 3D-printen voor het maken van hun mallen een besparing van 91% op dit productieproces gerealiseerd.

Kleine series/maatwerk
Net zoals prototypes en mallen worden maatwerkproducten ook vaak “in series van één” geproduceerd. Dit maakt dat hiervoor steeds vaker 3D-printing ingezet wordt. Daarnaast is het soms vanuit technisch oogpunt beter, of zelfs noodzakelijk, om 3D-printing te gebruiken, omdat andere productietechnieken simpelweg niet toereikend zijn.

Maatwerk
De 3D-printing techniek leent zich bij uitstek goed voor het maken van maatwerkproducten. We zagen eerder in dit artikel hoe het 3D-printen van prototypes gaat, maar er zijn genoeg producten die altijd op maat gemaakt moeten worden en ook baat hebben bij deze techniek.

Een mooi voorbeeld van een maatwerkproduct is een gehoorapparaat, ieder oor heeft immers een andere vorm. Wanneer je voor ieder oor een unieke mal moet maken, wordt het productieproces erg duur. Het gebruik van 3D-printing kan hierbij een hoop kosten besparen, omdat er geen mal op maat meer gemaakt hoeft te worden. Ook op andere gebieden in de medische zorg kan 3D-printing uitkomst bieden. Denk bijvoorbeeld aan tandheelkundeof het inzetten van 3D-printing voor het maken van protheses.

Eet wat je print
Er zijn al vele toepassingen van 3D-printing in de voedingsmiddelenindustrie bekend. Zo biedt de Engelse zoetwarenfabrikant Choc Edge, een printer aan die chocolade kan printen in allerlei vormen. Met de “ChefJet” van het bedrijf 3D Systems kunnen snoepjes in allerlei vormen en met allerlei coatings geprint worden.

Een bedrijf dat gesponsord wordt door NASA is bezig met het ontwikkelen van een apparaat dat pizza’s kan printen en ook is er de “Foodini”, een apparaat dat onder andere pasta kan printen.

0127_3D_printer_chocolate_

 

 

 

 

 

 

 

Van straaljagers tot schoeisel
Straaljagers worden meestal in kleine series gemaakt. Dit geldt dus ook voor de onderdelen die daarvoor gebruikt worden. Met behulp van 3D-printing kunnen kleine series van deze onderdelen kostenefficiënt gemaakt worden. Begin dit jaar is de eerste succesvolle vlucht met een Engelse straaljagergemaakt die voor een gedeelte uit 3D-geprinte onderdelen bestaat.

Ook zijn er toepassingen bekend die 3D-printing gebruiken voor reserveonderdelen. Bijvoorbeeld voor de olie-industrie, waar er vaak maar een klein aantal onderdelen op voorraad gehouden wordt. Of de automobielindustrie: onderdelen van auto’s die niet meer geproduceerd worden, kunnen op aanvraag alsnog gemaakt worden door middel van 3D-printing.

Een andere opvallende toepassing is het printen van kleding of schoenen. Zo is er geprinte lingerie te koop en worden er ook al schoenen geprint. Allerlei kledingmerken experimenteren steeds meer met het zelf kunnen aanpassen (‘customizen’) van kleding. En als de consument het kledingstuk straks ook nog eens zelf uit zou kunnen printen… dat zou helemaal mooi zijn.

FF-Shoes-mashup-Alan-Nguyen01

 

 

 

 

 

 

 

3D-printing in de toekomst
Met de steeds beter wordende 3D-printingtechniek kunnen bedrijven steeds complexere toepassingen vinden. Door de afnemende prijs worden de printers ook steeds beter bereikbaar voor consumenten. Verwacht wordt dat er in steeds meer huishoudens een 3D-printer komt te staan. De toepassingen zullen dan nog veel verder reiken. Er wordt verwacht dat het dan ook mogelijk is om je eigen producten (te ontwerpen en) direct uit te printen. Voor de mensen die toch geen 3D-printer willen of kunnen betalen, bestaan er al “3D-print shops”. Net zoals de copyshops die er in het verleden waren voor het printen met inkt.

Bio-printing
Een belangrijke ontwikkeling in de medische wereld is het “bio-printen” van organen. Hierbij wordt in plaats van plastic of metaal geprint met menselijke stamcellen. Laagje voor laagje worden cellen op elkaar geprint om te komen tot een nieuw soort orgaan. Het voordeel hiervan is dat de kans op acceptatie van het orgaan door het lichaam groter is dan bij een donororgaan, doordat het orgaan geprint is met cellen van de patiënt zelf.

De potentiële gevaren van het printen
Naast alle mogelijke voordelen die 3D-printing onze maatschappij en het bedrijfsleven kan geven, kleven er zeker ook nadelen aan. Willen we dat straks het printen van voorwerpen, als bijvoorbeeld vuurwapens, voor iedereen bereikbaar wordt? Ook kan het gemakkelijk kunnen printen van allerlei producten problemen gaan geven op het gebied van intellectueel eigendom en gebruikersrechten.

Wat betekent 3D-printing voor u?
Zoals gezegd, worden 3D-printers steeds beter betaalbaar. Er zijn bijvoorbeeld goede 3D-printers die 2 soorten materiaal tegelijk kunnen printen (“dual extruder”), en deze zijn al te koop vanaf 1500 euro. Ook zijn er vanaf een paar honderd euro al 3D-scanners beschikbaar die een 3D-model kunnen maken van een object. Het model kunt u vervolgens met de computer bewerken en weer uitprinten. Dit biedt een hoop mooie creatieve mogelijkheden.

 

 

 

Bron: The Bizz Box