Stratasys heeft de nieuwe Fortus 380mc volledig afgestemd op één materiaal, Nylon 12 Carbon Fiber. Is de combinatie van deze 3D printer met het koolstofvezel versterkt kunststof voor een aantal toepassingen een beter alternatief dan de huidige generatie 3D metaalprinters?

 

Stratasys 3D print in eigen huis metaal, maar vindt de technologie nog niet uitgerijpt voor productietoepassingen

Stratasys heeft onlangs de Fortus 380mc Carbon Fiber Edition gelanceerd. Een afgeleide van het Fortus FDM-printplatform, maar enkel geschikt voor het 3D printen met Nylon 12CF (en supportmateriaal). Door de machine af te stemmen op dit materiaal, heeft Stratasys de 3D printer vanuit productietechnisch oogpunt kunnen optimaliseren. Hierdoor is de prijs lager dan de andere machines uit de Fortusreeks.

 

Penske Racing is een van de gebruikers van de CF-printer voor onder meer functionele onderdelen van de Indy racecars.

 

Een materiaal past voor productie toepassingen

Scott Sevcik, hoofd Manufacturing Solutions bij Stratasys, denkt niet dat de keuze om de machine te optimaliseren voor carbonvezel versterkt nylon de gebruikers een beperking oplegt. “Productie stelt andere eisen aan een 3D printer dan prototyping. Bij dit laatste wil men flexibiliteit, meerdere materialen kunnen verwerken. In productietoepassingen zien wij vaak dat klanten een 3D printer dedicated maken voor één materiaal. Airbus werkt op de Fortussystemen alleen met Ultem.” Het materiaal is gekwalificeerd, de 3D printtechnologie levert een hoge herhaalnauwkeurigheid. Precies wat de maakbedrijven zoeken, zegt Scott Sevcik, vice president en hoofd Manufacturing Solutions bij Stratasys. Het Nylon 12 CF leent zich heel goed voor het 3D printen van onder andere gereedschappen maar eveneens functionele onderdelen voor eindtoepassingen.

 

Concurrentie voor nieuwkomers met PEEK printers?

Is deze machine het antwoord van Stratasys op de concurrentie van startups die met veelbelovende technologie voor engineering plastics naar de markt zijn gekomen? Scott Sevcik: “Ja en nee. Voor klanten die naar een hoger prijssegment willen, biedt onze machine een kans. Anderzijds denk ik dat de herhaalnauwkeurigheid van onze 3D printers Stratasys een aparte positie in deze industrie geeft.” Hij verwacht dat in de toekomst nog meer 3D printers komen, geoptimaliseerd voor één enkel materiaal. “Productie toepassingen vragen om specialisatie.”

 

Ook hier vervangt de vezelversterkte kunststof metaal.

 

5-assig FDM printen moeilijk, maar komt er

De productie vraagt ook om 5-assig 3D printen, zoals Stratasys samen met Siemens twee jaar geleden al gedemonstreerd heeft. Tijdens het gesprek dat 3D Print magazine tijdens de IMTS in Chicago met de Stratasys manager had, gaf hij aan dat de samenwerking van Siemens en de 3D printerfabrikant nog steeds bestaat. Het Nylon 12 CF filament voor de Fortus 380mc is bijvoorbeeld een van de resultaten van deze demonstrator. Sevcik verwacht eveneens dat in de toekomst de 5-assige positioneertechnologie toegepast zal worden in FDM-printers. Samen met Siemens werkt men hieraan. Want op die manier kan men de koolstofvezels optimaal positioneren om lokaal de producten maximaal te versterken. Hij vindt dat de belangrijkste meerwaarde van deze technologie, alle andere voordelen zoals het overbodig maken van supportmateriaal zijn bijkomstig. Gemakkelijk is 5-assig printen met een robot echter niet. De moeilijkheid zit in het aansturen van de bewegingen in combinatie met het aansturen van de extruder. Voor elk punt van het toolpath moet namelijk de extruder exact gestuurd worden qua materiaaldepositie en temperatuur. Scott Sevnik: “Wij willen nauwkeurigheid voor elk punt van het pad. Het thermomanagement in een 5-assige printer is zeer moeilijk.” Dat het komt, staat voor hem vast. “Multi-assig 3D printen brengt de technologie naar een volgend niveau.”

 

3D metaalprinten nog onvoldoende uitgerijpt voor productietoepassingen

Menigeen had verwacht dat Stratasys in september op de IMTS een 3D metaalprinter zou presenteren. Dat was niet het geval, wat niet wegneemt dat volop aan de ontwikkeling ervan wordt gewerkt. “Via onze print service hebben we al heel veel 3D geprinte metalen componenten geleverd aan klanten”, zegt Scott Sevcik. Stratasys Direct Manufacturing gebruikt de verschillende metaalprintsystemen die in de markt beschikbaar zijn. De ervaringen leren, aldus Scott Sevcik, dat metaalprinten nog onvoldoende is uitgerijpt voor veel toepassingen. “De techniek voldoet nog niet aan de vraag  van klanten, dat kan om technische maar ook om economische redenen gaan.” Stratasys wil de 3D metaalprinttechnologie pas op de markt brengen, als deze de herhaalnauwkeurigheid van de FDM-systemen garandeert, in combinatie met de juiste kostprijs per onderdeel.

 

Op Formnext toont Stratasys metalen componenten geprint met de eigen technologie die momenteel ontwikkeld wordt.

 

Van metaal naar composieten

Toch is hij wel blij met de vele aandacht voor het 3D metaalprinten. Hij ziet dat als klanten merken dat deze technologie nog niet voldoet aan de eisen voor serieproductie, ze interesse krijgen voor 3D printen met koolstofvezel versterkte materialen. Een goed voorbeeld is het Penske raceteam, dat met de nylon materialen van Stratasys onderdelen print voor de racewagens die in de VS meedoen aan de Indycar Series. Daarmee kan men direct aluminium plaatwerk onderdelen vervangen. “De supply chain wordt door 3D printen echter aanzienlijk korter, je hebt kortere doorlooptijden en grotere ontwerpvrijheid doordat je 3D print”, vat Sevcik de voordelen van additive manufactruring nog eens samen. De nieuwe materialen maken de technologie ook geschikt voor het 3D printen van gereedschappen, bijvoorbeeld voor hydrovormen. ”De industrie begint deze mogelijkheden te ontdekken. We staan pas aan het begin.”

 

Siemens Mobility zet de Fortus 3D printen onder andere in voor het printen van tooling voor in de werkplaats.

 

Stratasys en Formnext

Stratasys toont dit jaar op Formnext onder andere hoe Siemens Mobility de 3D printtechnologie van Stratasys gebruikt voor het maken van tooling voor in de assemblage en voor het printen van reserve onderdelen. Siemens Mobility zet hiervoor de Fortus 450mc in combinatie met Ultem. Op de Stratasys stand wordt ook de nieuwe Fortus 380mc CF Edition getoond met voorbeelden van carbon fiber producten. Verder wordt de Robotic Composite 3D demonstrator die samen met Siemens is ontwikkeld getoond. Tot slot kun je op de stand onderdelen zien die met de 3D metaalprinter van Stratasys zijn gemaakt.

In de Benelux kun je voor de Stratasys 3D printers terecht bij Seido Systems