Het MIT heeft al vaker aan de basis van mooie 3D printtechnologie gestaan. Dit keer combineert de MIT start-up Inkbit vision en kunstmatige intelligentie om de beperkingen van bestaande printtechnieken op te heffen. Krijgt de 3D printer ogen en hersenen? En is de multimaterialen 3D printer een feit?

 

De huidige 3D printers slagen er volgens MIT zelden in om aan drie belangrijke criteria gelijktijdig te voldoen. Ofwel zijn ze snel, ofwel printen ze in hoge kwaliteit, ofwel verwerken ze hoogwaardige materialen. Voor de industriële doorbraak van 3D printtechnologie, zal de combinatie van deze drie aspecten moeten worden geboden. Dus én snel, én nauwkeurig én high end materialen. Inkbit wil dit combineren in de printtechnologie die het ontwikkelt en mikt op high volume printen.

MIT start-up corrigeert elke laag dankzij snelle OCT scanner

Inkbit
Enkele voorbeeldproducten die Inkbit print met engineering plastics.

Realtime correctie van elke laag

De oplossing die Inkbit ontwikkelt, bestaat uit een 3D printer met machine-vision en met machine-learning capaciteiten. De oprichters van Inkbit, Wojciech Matusik (associate professor electrical engineering and computer science) Javier Ramos, Wenshou Wang en Kiril Vidimče werken al enkele Jaren in de Computational Fabrications Group van Matusik aan het concept. Allereerst hebben ze een OCT scanner (optical coherence tomography) aan hun eenvoudige 3D printer toegevoegd. De door de wetenschappers ontwikkelde scanner is 100 keer sneller dan dit type dat doorgaans in oogheelkunde wordt toegepast.

Tot 8 materialen in één werkstuk

De scanner speelt een cruciale rol in de kwaliteitsverbetering waarvoor het concept moet zoren. Van elke laag wordt een scan gemaakt. Met de machine-leaerning technologie wordt deze vervolgens realtime gecorrigeerd. Pro-actief compenseert de printer voor eventuele ‘warping’, krimp en ander typisch gedrag van een 3D printwerkstuk. Dankzij deze oplossing kan de printer meerdere materialen aan. De typische rollers en rakels van de huidige printers blijven achterwege. Het printen gebeurt contactloos via de nozzles. Hierdoor kan het Inkbit-team ook materialen zoals siliconen 3D printen. Tot nog toe zo’n 4 verschillende materialen (3 met support) in één keer, dit kan uitgebreid worden naar 8 materialen voor deze multimaterialen 3D printer.


Automatische wisseling bouwplaat en post processing


Tot nog toe heeft Inkbit één printer gebouwd. Deze versie print met 16 koppen. In de printer worden microscopisch kleine druppels fotopolymeren gemengd en via een van de 16 inkjet printkoppen exact op het bouwplatform gepositioneerd. Zo worden de losse onderdelen in één blok geprint. Bij postprocessing worden ze gescheiden. Het maximale printvolume bedraagt momenteel 450 bij 250 bij 250 mm, met een verticale printsnelheid van 40 mm per uur. De resolutie in Z-richting bedraagt 20 micron. Op de 3D printers die Inkbit in 2020 wil gaan verkopen, zit een eigen systeem om twee materialen in de printer te mengen. Dit stelt gebruikers in staat om een bredere range engineering plastics te verwerken. De snelheid krijgt een extra impuls doordat het bouwplatform automatisch gewisseld wordt; net zoals post processing geautomatiseerd verloopt.

Multinationals betrokken bij de ontwikkeling

Johnson and Johnson, een strategische partner van Inkbit, onderhandelt momenteel met de start-up over de aankoop van het eerste systeem. Ook andere multinationals zijn al in contact met het bedrijf, waaronder Medtronic, Lockheed Martin en Novartis. De oprichters willen echter als eerste stap onderdelen gaan 3D printen voor opdrachtgevers uit de medtec, automotive industrie en consumentenproducten.


Hier klikken