3D-printen is, in tegenstelling tot vele andere productieprocessen, een additief proces. Dat als een bijzonder levensvatbare technologie naar voren is gekomen voor de productie van technische componenten. Het zijn daarbij vooral de positieve aspecten die met 3D-printen samenhangen, die dit proces duurzaam voor industrieel gebruik maken. Denk hierbij aan kenmerken als minder materiaalverspilling, het print gemak, een verminderde menselijke betrokkenheid, zeer weinig nabewerking plus de energie-efficiëntie. Er zijn daardoor ook zeer interessante case studies te vinden, die aan het industrieel gebruik van 3D-printen verbonden zijn. We noemen er hieronder een aantal op.
Het FREE-D polshorloge van SevenFriday
In een poging om hun horloges van de vele visueel vergelijkbare producten op de markt te onderscheiden, heeft Wendde, het Zwitserse horloge bedrijf SevenFriday, zich gewend tot de Multi Jet Fusion 3D-printtechniek van HP om de FREE-D te creëren. Dit unieke en aanpasbare FREE-D polshorloge is bijna volledig uit PA11 samengesteld. Wat een hoogwaardig kunststof polyamide is, dat voornamelijk uit volledig hernieuwbare castorbonen bestaat. Hierdoor is het horloge ook volledig recyclebaar.
3D-geprinte reserveonderdelen voor de Amerikaanse marine
Flexibiliteit is al een lange tijd één van de belangrijkste unique selling points voor een additieve productie geweest. De Directed Energy Deposition (DED) 3D-print technologie is daarbij het proces van het samensmelten van specifieke deeltjes. Het wordt soms ook wel Direct Metal Deposition (DMD) of Electron Beam Additive Manufacturing (EBAM) genoemd.
Het on-demand karakter van 3D-printen biedt daardoor een bijzondere waarde in enkele van de zwaarste omstandigheden die er maar denkbaar zijn. We hebben het hier over het produceren van reserveonderdelen voor de kapotte uitrusting van vooral oude Amerikaanse militaire zeeschepen.
In november 2022 werd daarom de installatie van het Phillips Additive Hybrid systeem aan boord van de USS Bataan aangekondigd. Dit is een door draad gevoed lasersysteem. Het maakt de productie van onderdelen op basis van roestvrij staal mogelijk, een materiaal dat veel in marineschepen voorkomt.
Het verbeteren van de mallen voor PepsiCo flessen
Dat de 3D-printtechnologie op veel mogelijke manieren toegepast kan worden, bewijst de case study van PepsiCo wel. Dit hoeft echt niet met zeer kostbare apparatuur gedaan te worden. Door de technologie van de Nexa3D NXE 400 3D-printers te implementeren, kon PepsiCo hun additive productieproces naadloos verbeteren. Door hun grote collectie van Nexa3D printers te gebruiken, waren ze beter in staat om mallen voor hun flessen te produceren. Dit met een grotere capaciteit en veel sneller dan ze ooit gewend waren!
Met de Ultimaker 3D-geprinte onderdelen voor de Koninklijke Luchtmacht
De Koninklijke Luchtmacht bestaat uit veel verschillende soorten helikopters, straaljagers en grote vrachtvliegtuigen. Bas Janssen, een lid van de divisie Ambition Innovation Results (AIR), begon eerst met het geven van workshops van de Ultimaker 3 serie printers en software. Zo begon hij ook allerlei mogelijkheden te zien om de efficiëntie op de luchtmachtbasis te verbeteren.
Bas heeft met behulp van de Ultimaker in de afgelopen jaren talloze onderdelen kunnen printen. In plaats van dit uit te besteden, wat zowel tijd als geld bespaart. Een voorbeeld hiervan is, dat bij het vervoeren van een straalmotor openingen met een speciale dop afgedekt moeten worden. Vooraf werd dit uitbesteed, wat veel geld kost en lang op zich laat wachten. Maar met de Ultimaker duurt het minder dan twee uur om deze belangrijke doppen te 3D-printen.
Het is daarnaast ook interessant om te weten dat Heineken, de beroemde Nederlandse biermaker, Ultimaker S5 printers inzet voor het maken van vervangende metalen onderdelen, onderhoudsgereedschappen en kwaliteitscontrole gereedschappen.
De ontwikkeling en fotopolymeer productie van Spectra Photopolymers
Als laatste hebben we het over nog een andere bekende 3D-printer leverancier: Formlabs. Bij het Formlabs Manufacturing Service Bureau draaien meer dan 180 SLA en SLS 3D-printers de klok rond om allerlei proefonderdelen te produceren. Van die 3D-printers worden er 140 printers uit de Form 3 serie door slechts één operator beheerd. En produceren deze gezamenlijk ongeveer 440 onderdelen per dag.
Het Formlabs Automation Ecosystem minimaliseert daarmee de arbeidstijd enorm. Dit creëert niet alleen meer flexibiliteit voor de printer operators, maar stroomlijnt ook de 3D-print de workflow management.
De kracht van 3D-printen
De bovenstaande case studies zijn slechts enkele voorbeelden van hoe 3D-printen als innovatieve technologie veel industrieën kan helpen. Daarnaast zijn er op dit moment ook veel ogen op het zogenaamde bioprinten gericht. Deze bioprinters werken als 3D-printers, maar gebruiken in plaats van biomaterialen nu levende cellen. Om zo onder meer complexe structuren zoals bloedvaten of huidweefsel te creëren. Zo zie je maar weer hoe interessant en innovatief al deze additieve productieprocessen zijn.