Green PAC en de Nederlandse harsfabrikant Liqcreate zijn erin geslaagd om een SLA- respectievelijk DLP-hars te ontwikkelen op basis van hernieuwbare grondstoffen. De eerste testen leveren goede resultaten. De verwachting is dat het materiaal later dit jaar voor eindgebruikers beschikbaar komt.

Dit heeft Geraldine Schnelting, Materials Scientist bij Green PAC in Zwolle, bekend gemaakt tijdens de 3D Printing Materials conference op Brightlands Chemelot campus. In de eerste batch is gebruik gemaakt van sojabonenolie als grondstof; voor de tweede batch van de biobased hars gaat men andere hernieuwbare grondstoffen testen.

Succesvolle inzet van harsen op basis van sojabonenolie

Groeiende vraag naar biobased harsen

Volgens Geraldine Schnelting groeit de vraag naar biobased hars voor SLA en DLP 3D printers. Dat komt mede doordat de interesse voor deze 3D printtechnieken, die een fijne detaillering opleveren en isotropische materiaaleigenschappen, sterk groeit. “Daarnaast groeit de interesse door de transitie naar een circulaire economie”, aldus de junior onderzoeker van Green PAC. De nieuwe biobased materialen zijn volgens haar vergelijkbaar met moulded resins. In eerste instantie is men gestart met een acrylaat op basis van sojabonenolie. Daarmee haalt men een percentage hernieuwbare grondstof van 82,5%. Volledig hernieuwbare grondstof is volgens Schnelting iets voor de langere termijn. Op dit moment wil men dat nog niet omdat hierdoor de ruimte ontstaat om met additieven de eigenschappen van het materiaal aan te passen aan de toepassingseisen.

Geraldine Schnelting

Geraldine Schnelting: transitie naar circulaire economie vraagt om 3D printmaterialen op basis van hernieuwbare grondstoffen.

Goed dat er een biobased alternatief is

De eerste 300 gram biobased hars is gebruikt voor DLP-printen. Onderdeel van het onderzoek is post processing van de 3D geprinte onderdelen als ze van de DLP-printer komen. Net als bij de huidige harsen, gebaseerd op fossiele grondstoffen, vindt tijdens het printen de polymerisatie slechts voor 80% plaats. “We hebben echt post processing nodig. Dan ontstaat de isotropische eigenschappen van het materiaal.” De geprinte onderdelen worden gewassen met isopranol; voor de volledige polymerisatie is UV-uitharden nodig. “Voor de mechanische eigenschappen blijft post processing belangrijk.” De transparantie en de mechanische eigenschappen zijn op dit moment nog niet vergelijkbaar met de huidige commercieel verkrijgbare harsen. “Biobased biedt nog niet de sterkte. Maar het is goed dat er een alternatief is.” Volgens Geraldine Schnelting is dat alternatief vooral aantrekkelijk voor prototyping.

Andere grondstoffen en afvalstromen

Green PAC en Liqcreate gaan nu opschalen. In de eerste batch is 300 gram gemaakt. In de volgende batch gaat men als basisgrondstof de schaal van cashewnoten gebruiken. Daarnaast onderzoeken ze hoe met additieven en de printersettings de eigenschappen nog verder verbeterd kunnen worden. In een later stadium, zo kondigde Geraldine Schnelting aan, gaat men ook kijken of afvalstromen als basis voor biobased harsen gebruikt kunnen worden. Daarnaast kijkt men naar synthetische oplossingen.

Hier klikken