Parts on Demand boekt met de EOS P500 in combinatie met het speciale zwarte PA12-poeder zulke goede resultaten dat hiermee inmiddels meer dan de helft van de productie wordt gemaakt. Lagere kostprijzen zijn niet het enige voordeel. Het gaat ook om nauwere toleranties en een langere levensduur van de geprinte onderdelen.
Vorig jaar was Parts on Demand het eerste 3D-printservicebureau in West-Europa dat de nieuwe EOS P500 in gebruik nam. Niet met het in de industrie gebruikelijke witte PA12-poeder, maar met een aangepast zwart PA12-poeder (ALM PA 950 HD). “Inmiddels draaien er drie P500-systemen en wordt ongeveer 60 procent van alles wat we printen van dit speciale materiaal gemaakt”, zegt Neil van Es, Geek in Chief bij het Utrechtse printservicebureau. “In Europa zijn wij de enigen die op deze schaal met dit nieuwe materiaal produceren.”
Wat kostprijs en toleranties betreft, kan SLS-printen nu concurreren met CNC-frezen
Concurreren met CNC-delen
Dat vloeit voort uit de samenwerking die Parts on Demand vorig jaar is aangegaan met zowel EOS, fabrikant van de nieuwe P500, als de Amerikaanse poederproducent ALM (Advanced Laser Materials). Neil van Es heeft daar duidelijke redenen voor. Als 3D-printen wil concurreren met CNC-frezen en -draaien, moeten de toleranties beter en consistenter worden, moeten de mechanische eigenschappen die van CNC-delen benaderen en moet vooral de kostprijs onder die van frees- en draaidelen komen. “We moeten CNC-toleranties kunnen garanderen en een kostenvoordeel bieden ten opzichte van CNC”, vat hij samen. De combinatie van de P500 en het nieuwe ALM PA 950 HD-poeder zorgt in elk geval voor nauwere en consistentere toleranties (constant 0,1 mm), een gladder oppervlak en lagere cost per part. De lagere kostprijs is niet alleen te danken aan de hogere productiviteit van de nieuwe EOS-machine, maar ook aan het wegvallen van een nabewerkingsstap en een betere benutting van het restpoeder.
Voordelen van nieuw materiaal
Neil van Es: “Het materiaal is chemisch anders. Normaal gesproken zijn polymeren opgebouwd uit lange ketens, die bij verhitting langer worden. ALM heeft de ketens afgekapt, waardoor het materiaal stabieler is. We hebben hierdoor bijna geen poederafval meer, omdat we met een verversingspercentage van 20 procent werken.” Bij SLS-printen met wit poeder is dat normaal gesproken 50 procent. ALM spreekt zelf van een ‘Near Zero Waste’-poeder. In tegenstelling tot andere poeders heeft het lage verversingspercentage geen negatieve invloed op de materiaaleigenschappen. Dit levert een 35 procent lagere kostprijs per onderdeel op. De kostprijs daalt verder doordat de geprinte stukken door en door zwart zijn. ALM gebruikt namelijk een andere mengtechniek voor het polymeer en het pigment. De stukken hoeven daardoor niet meer te worden geïmpregneerd. Bij Parts on Demand vervallen zo de productiestappen lakken en handmatig sorteren. Tijdens het gebruik blijkt het nieuwe materiaal bovendien minder snel te verouderen. Op de lange termijn blijven de mechanische eigenschappen constanter.
P500 levert hogere productiviteit
De hoge productiviteit van de EOS P500 speelt eveneens een rol. Die is niet alleen vier keer zo hoog als die van de oudere serie 3D-printers, de machine is ook veel stabieler, wat tot minder afkeur leidt. “Het succespercentage is 99,8 procent, terwijl bij de oudere machines soms één op de tien bouwprocessen kwaliteitsproblemen had, waardoor we opnieuw moesten printen. De nieuwe machine is thermisch veel stabieler en de toleranties zijn beter reproduceerbaar”, zegt Van Es. Een reproduceerbare kwaliteit van batch tot batch is geen probleem meer.
Vooral zwart 3D-printen
Zo’n zeventig procent van de productie van Parts on Demand is bestemd voor de industrie of defensie. Daar speelt het voordeel van de door-en-door kleuring nadrukkelijk een rol, omdat bij gelakte onderdelen na de geringste slijtage al wit of grijs zichtbaar wordt. “Met het nieuwe materiaal en de P500 kunnen we een betere vuist maken tegen de conventionele maakindustrie.” Dankzij de ervaring die Parts on Demand met de machine en het materiaal heeft opgedaan, liggen de mechanische eigenschappen constant zo’n 15 procent boven de data van EOS. Dat betekent nog niet dat de mechanische eigenschappen op het niveau van CNC-delen liggen. Daarvoor zouden additieven aan het materiaal moeten worden toegevoegd. Dat is wellicht een toekomstige stap, net als certificering. Voor onderdelen waarvoor de klant een gecertificeerd materiaal eist, grijpt Parts on Demand terug op de standaard PA12-poeders.
