Top story

Is Seurat Area Printing de heilige graal voor de AM-industrie?

Startup wil in 2025 3D metaalprinten tegen kosten per onderdeel van hogedruk gieten

De Amerikaanse startup Seurat Technologies belooft met de nieuwe Area Printing technologie over enkele jaren 30 kilo metaal per uur te printen met een geringere laagdikte dan binder jetting én een printbed van 1200 bij 1200 bij 1200 mm. Op termijn denken de ontwikkelaars buildrates van 1000 keer die van de huidige AM systemen te halen. Daarmee wordt 3D metaalprinten concurrerend vergeleken met CNC-verspanen en gietprocessen.


Afgelopen week heeft Seurat Technologies met een serie B funding $21 miljoen opgehaald. Het investeringsfonds van Xerox doet nu voor het eerst mee. Een jaar geleden investeerden onder andere GM Ventures, Porsche en Siemens al meer dan $41 miljoen in Seurat, dat in totaliteit $78 miljoen aan durfkapitaal heeft aangetrokken.  

Amerikaanse startup haalt opnieuw tientallen miljoenen dollars binnen van investeerders

seurat
Een heatsink, geprint met de Area Printing technologie van Seurat.

Hoe is het idee ontstaan?

James Demuth, een van de oprichters, zegt in een blogpost dat in 2009 de kiem voor Aerea Printing is gelegd toen hij een seminar bij Standford University bezocht, gewijd aan de National Ignition Facility. In dit Amerikaans laboratorium vind je 192 van de meest krachtige laserbronnen in de wereld, die gecombineerd worden voor een ultrasterkte straal. In ongeveer 20 biljoenste deel van een seconde wordt meer dan 2 miljoen jourles energie gericht op één punt.

Tekortkoming additive manufacturing

James Demuth is in dat jaar bij de NIF gaan werken. Daar is hij met additive manufacturing in aanraking gekomen omdat dit haast de enige technologie was om de benodigde onderdelen te maken. Hij liep echter al meteen tegen de beperking aan: de laser poederbedmachines waren te traag. Samen met mede-investeerders van het eerste uur zijn ze op zoek gegaan naar de beperkingen van LBPF. Méér lasers in de machine integreren gaat te lang duren, vinden de oprichters van Seurat. Maar wat als je elke pixel laat functioneren als een aparte laser?

Elke pixel definieert eigen laserspot

Ze bleken niet de enige met dat idee te zijn. In het Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) was de technologie ontwikkeld om met hoge resolutie patronen de laserstralen te sturen. Met de daar ontwikkelde Optically Addressed Light Valve (OALV) kon men de laserstraal met patronen gebaseerd op hoge-resolutie afbeeldingen programmeren om licht te blokkeren of door te laten door elk van zijn “pixels”. Elke pixel in de OALV definieerde zijn eigen laserspot, waardoor in feite een groot aantal individuele lasers werd gecreëerd uit één zeer krachtige laser. Seurat heeft deze technologie Area Printing genoemd.

De resultaten van Area Printing

Met deze technologie levert de laserstraal (2,3 miljoen pixels) op een vlak van 15 vierkante mm zo’n 2 miljoen punten laserlicht af. Elk punt heeft een diameter van ongeveer 10 µm. Aan de hand van het belichtingspatroon wordt een compleet vierkant in het poederbed in één keer belicht en het poeder versmolten met de onderliggende laag. Met deze technologie kan Seurat niet alleen het bouwvolume enorm vergroten, maar tegelijkertijd de resolutie verbeteren. En daarmee heeft het team de uitweg gevonden voor het dilemma van de huidige AM-technologie, namelijk dat je moet kiezen tussen snelheid of resolutie. En dat gaat het verschil maken, zegt James Demuth. De laagdikte bedraagt 25 µm bij een hogere resolutie als delaser poederbed en binder jetting, terwijl men momenteel 3 kg per uur materiaal opbouwt in een volume van 1200 bij 1200 bij 1200 mm. In 2025 zal dit 30 kilogram per uur zijn

Hoe nu verder?

Met de aanvullende investering kan Seurat de eerste commerciële machine gaan ontwikkelen. Dit jaar nog wil men een AM-productiesysteem bouwen waarmee onderdelen geprint kunnen worden tegen $300 per kilogram. In 2025 wil het team een kostenniveau bereiken van zo’n $150 per kilogram materiaal, vergelijkbaar met de kosten voor hogedruk gieten. Vijf jaar later moet 3D printen goedkoper zijn. Het interessante aan de propositie van de startup is dat Seurat focust op het terugdringen van de kosten per geprint onderdeel om daarmee de markt open te breken. Dat wil men bereiken door de machinekosten per uur beperkt te houden en de buildrate ver op te voeren. Het uurtarief schat Seurat zelf in net onder een laser poederbedmachine met 16 lasers, terwijl de buildrate vele malen hoger is. Opent de startup de echt grote markten in de maakindustrie voor additive manufacturing?

Back to top button