Desktop Metal stapt in de markt van 3D printen met lange vezels, een van de in potentie grote groeimarkten. De Amerikaanse fabrikant introduceert twee desktopsystemen: de Desktop Fiber LT voor PA6 materialen versterkt met continue vezels en de Desktop Fiber HT voor de PEEK en PEKK met een kern van een continue vezel. Beide 3D printers zijn niet te koop: DM zet ze in de markt als hardware-as-a-service, beginnend bij $3495 per jaar.


Met de nieuwe Fiber desktopprinters kunnen onderdelen worden geprint die 60 keer stijver en een 75 keer hogere treksterkte hebben dan ABS onderdelen. Oftewel twee keer sterker dan staal met slechts 20% van het gewicht van staal.

3D geprinte composiet onderdelen: 2x sterker dan staal, 5 keer lichter

Desktop Metal speelt in op trend van gewichtsbesparing

Verrassend kun je de stap van het team van Desktop Metal co-founder en CEO Ric Fulop wel noemen. Terwijl de ontwikkeling van het Production system, het binder jetting systeem voor het 3D metaalprinten van grote series, nog in volle gang is, stapt het bedrijf in een nieuw marktsegment. De groeiende vraag naar lichtere onderdelen is de belangrijke drijfveer, blijkt wel uit de reactie van enkele beta-klanten. David Hauber, engineering manager bij Trelleborg Sealing Solutions Albany Inc, denkt zelfs dat dit het omslagpunt in de 3D printindustrie kan worden. “Ondanks alle voordelen heeft het kunststof additive manufacturing tot nog toe ontbroken aan de sterkte voor hoogwaardige toepassingen. Na meer dan drie decennia, bereikt additive manufacturing eindelijk een omslagpunt.” De fibertechnologie lost in zijn ogen het probleem van zwakke onderdelen in de Z-richting op. Verder wijst hij op de hoge oppervlaktekwaliteit van de 3D geprinte onderdelen.

Twee verschillende versies

Desktop Metal noemt het proces micro Automated Fiber Placement (µAFP). De beide desktop 3Dprinters hebben twee printkoppen: een voor het basisfilament, de andere voor de continue vezel. In beide gevallen is het basismateriaal kunststof gevuld met korte vezels. (PA6 met koolstof of glas voor de LT versie; bij de HT printer eventueel PEEK of PEKK met koolstof of glasvezels).) De tweede printkop plaatst de continue vezel. De LT versie gebruikt een PA6 thermoplastische materiaal waarvan de kern bestaat uit een continue vezel (eveneens koolstof of glas). Hier heeft de vezel een porositeit van minder dan 5%. In de HT versie kan men ook een PEEK of PEKK filament met een koolstof- of glasvezelkern (tot 60 procent van het volume) printen. Dit materiaal heeft een porositeit van minder dan 1%. De vezels worden alleen geprint waar het onderdeel versterkt moet worden.

Toekomstige uitbreidingen in het verschiet

Desktop Metal past een robot toolchanger toe om te wisselen van printkop. Deze is al voorbereid op nog meer materialen, zodat in de toekomst tot vier tools gewisseld kunnen worden. In de toelichting zegt Desktop Metal dat dit zowel een extra filament kan zijn als ook een inspectietool. Het R&D-team dat meerdere patenten heeft aangevraagd, wordt geleid door Konstantine Fetfatsidis, vice president Composit Products bij Desktop Metal.   Hij heeft onder andere het R&D-team van Boeing dochter Aurora Flight Sciences geleid. Dat team was verantwoordelijk voor advanced manufacturing. Hij zegt dat de beide 3D printers de materiaaleigenschappen van AFP-composieten naar de productie van kleinere onderdelen, onder 10 kilo, brengen. “Dat zou anders dure en complexe tooling vergen, veel handwerk, meerdere consumables en een langdurende procescyclus bestaande uit meerdere stappen.” Konstantine Fetfatsidis heeft vroeger met meerdere miljoenen dollars kostende AFP-technologieën gewerkt voor verschillende programma’s in de luchtvaartindustrie.

Luchtvaart, verspaning, mobilitieit

Desktop Metal ziet meerdere toepassingen voor de nieuwe serie 3D printers, zowel in het vroege designproces als ook de productie van kritische functionele onderdelen. Deze laatste toepassing concurreert rechtstreeks met CNC-verspaande onderdelen, met name op het vlak van kortere doorlooptijden en de hoge stijfheid. Voorbeelden zijn te vinden in de algemene maakindustrie, denk aan opspangereedschappen, grijpers voor robots, onderdelen voor de motorsport maar ook tal van onderdelen voor bijvoorbeeld rolstoelen. De kostprijs van lange vezels, die Desktop Metal zelf levert, lopen uiteen van $99 voor een spoel (50cc) PA6 continue glasvezel tot $449 voor een rol PEEK of PEKK gevuld met continue vezels (50cc). Het filament met de korte vezels start bij $149 voor PA6 met carbon of glasvezels (1 kilo) tot $849 voor een rol (1 kilo) PEEK of PEKK gevuld met korte carbonvezels.

Desktop Metal start in de VS de uitlevering in het voorjaar van 2020. Europa volgt daarma. De beide 3D printers zijn alleen op abonnementsbasis verkrijgbaar waarbij de minimale contractperiode 3 jaar is.

In de Benelux kun je voor de Desktop Metal 3D printers terecht bij Layertec en Trideus