Moet je altijd kostbare, complexe AM-machines hebben om gepersonaliseerde producten seriematig te 3D printen? Nee, zo laat Albert Falck van Lay3rs in Eindhoven zien. Samen met studenten van Fontys Hogescholen heeft hij op basis van de Ultimaker een concept voor een geautomatiseerde 3D printerfarm ontwikkeld. Een grijper verwijdert het printplatform met daarom het product en zet een nieuw in de 3D printer. De picker voor de 3D printfarm.

 

Lay3rs ontwikkelt met Fontys concept voor printfarm picker

Albert Falck ontwikkelt al langere tijd samen met Koks Podopraktijk Gemert een complete oplossing waarmee podotherapeuten gepersonaliseerde steunzolen kunnen 3D printen. De software om de voetzool te scannen is klaar. Het materiaal is geselecteerd (PP). Maar hoe kun je het proces zodanig opschalen dat het langzame 3D printen een aantrekkelijker alternatief wordt dan het huidige frezen? Tijdens de kick-off van RapidPro 2019 deed Albert Falck een boekje open over de businesscase.

 

14 3D printers of 2 freesmachines?

Frezen duurt 10 minuten per zool. 3D printen 3 uur per twee zolen. Toch kan dit laatste goedkoper zijn. Met steun van Metropool regio hebben Lay3rs en de podopraktijk de mogelijkheden van een geautomatiseerde 3D printfarm onderzocht. Hiermee maken ze de overstap van frezen naar 3D printen financieel haalbaar. Ze combineren 14 Ultimaker 3D printers die vanuit één softwarepakket worden aangestuurd. “Je kunt beginnen met vier printers en dan uitbreiden naarmate de vraag toeneemt”, merkt Albert op over de schaalbaarheid van het concept. Met 14 3D printers kan hij per dag 90 steunzolen printen als de machines 20 uur per dag draaien.

 

Studenten van Fontys hebben een eerste prototype gebouwd om de haalbaarheid van het concept aan te tonen.

 

Geautomatiseerd bouwplaat wisselen

Met een studententeam van Fontys heeft hij onderzocht hoe je dan het printplatform in de machine automatisch kunt wisselen. Want dat is noodzakelijk om het concept rendabel te maken. De studenten hebben een grijper gebouwd die het printplatform met daarop de zolen die klaar zijn uit de machine haalt en wisselt voor een nieuw platform. Albert Falck: “We hebben naar veel 3D printers gekeken, evenals naar software. We hebben ook veel getest. Betrouwbaarheid is belangrijk. Daarom zijn we uiteindelijk bij Ultimaker in combinatie met Cura en Cura Connect terecht gekomen.” Met deze combinatie kan een podotherapeut de productie met 50% verhogen, vergeleken met het frezen van de steunzolen. De kostprijs van de zolen daalt met 20%.

 

Hoe nu verder?

“De podotherapeut heeft ook gekeken naar het automatiseren van het freesproces. Maar de robot het materiaal laten opspannen is lastig”, zegt Albert Falck over een mogelijk alternatief voor de printfarm. Daarnaast vergt dit een nog hogere investering. De investering in 14 3D printers ligt op hetzelfde niveau als twee CNC-freesmachines voor het frezen van de zolen. Albert Falck zoekt nu bedrijven die de businesscase verder willen uitwerken en het concept van de automatische wisseling door ontwikkelen van prototype naar werkend eindproduct.