MaterialsTechnology

Makerbot Method Carbon Fiber: 3D printen met carbon gevuld nylon

Jigs en fixtures en aluminium CNC-delen 3D printen

Makerbot lanceert de Makerbot Method Carbon Fiber Editions. De desktop 3D printer is geschikt voor 3D printen met carbonvezels gevuld nylonfilament. Bijzonder aan de 3D printen is de annealingfunctie: na het verwijderen van het wateroplosbaar supportmateriaal, kunnen de mechanische eigenschappen van het werkstuk verbeterd worden door het terug te plaatsen in de 3D printer en te ‘gloeien’.


Makerbot houdt een hoog innovatietempo aan. Nadat het enkele maanden geleden de Labs Extruder introduceerde, waarmee de Method een open platform wordt, kondigt de Stratasys-dochter nu de Carbon Fiber Editions aan. Deze is zowel in de standaard Method als in de Method X versie leverbaar, waarbij deze laatste versie een belangrijk voordeel biedt qua productiviteit als je met het wateroplosbaar supportmateriaal SR-30 gaat printen.

3D printen met vezelversterkt nylon kan veel aluminium onderdelen vervangen

Alternatief voor aluminium CNC-delen

Met deze nieuwe versie zet Makerbot opnieuw een stap richting industriële toepassingen. Het nieuwe materiaal heeft bijvoorbeeld een twee keer zo hoge treksterkte als ABS en een reflection temperatuur die 100 graden C hoger ligt dan bij ABS. “Vergeleken met ABS is carbonvezel versterkt nylon echt een flinke stap vooruit”, zegt Johan-Till Broer, Vice President Product Development bij Makerbot. Hoewel het nieuwe materiaal niet zo sterk is als aluminium, denkt hij wel dat heel wat aluminium CNC-werkstukken vervangen kunnen worden door met het nieuwe filament 3D geprinte stukken. “Aluminium is voor veel onderdelen over-gedimensioneerd; ABS is niet sterk genoeg. Nu hebben we wel een goed alternatief.”

Complexe producten dankzij wateroplosbaar support

Het nylon filament is 10% gevuld met carbonvezels. Volgens Johan Broer zegt de vulgraad van het filament echter niet alles. “De vulgraad is belangrijk, maar het gaat ook om de lengte van de vezels en de hechting met het andere materiaal.” Uit deze combinatie haalt het carbon nylon filament de goede eigenschappen. De Method Carbon Fiber Editions beschikt over een nieuw type extruder van composiet, met een verwisselbare nozzle van gehard staal, geharde metalen tandwielen en een metalen filamentschakelaar. De composieten extruder is geschikt voor het abrassieve materiaal, maar kan ook de standaard filamenten aan.

Annealing in de bouwkamer levert een significante verbetering van de eigenschappen op

Johan Broer, Vice President Product Development bij Makerbot

Thermisch nabehandelen in de 3D printer

Wat de Makerbot 3D printer bijzonder maakt, is dat men wateroplosbaar support kan printen en daarna het stuk een thermische nabehandeling kan geven in de 3D printer. Bij complexe onderdelen kan men support printen met het SR-30 supportmateriaal van Stratasys. Dat lost op in water. Nylon is echter uit zichzelf gevoelig voor vocht; het neemt zeker vocht op als het enige tijd in het water ligt om het supportmateriaal op te lossen. “In de printer zit een pre-set om het onderdeel daarna in de bouwkamer thermisch na te behandelen”, zegt Johan Broer over deze annealingfunctie, die Makerbot in de nieuwe firmware ook beschikbaar stelt voor de Method 3D printers die al in het veld staan. “Als je de onderdelen een bepaalde tijd zo droogt, levert dat een significant verschil qua eigenschappen op.” Deze functie kan ook gebruikt worden om filament dat na gebruik niet goed opgeborgen is te drogen. Hiervoor legt men de complete spoel in de bouwkamer. Omdat de Method X, de grootste 3D printer van het Method platform, de bouwkamer tot een hogere temperatuur opwarmt (110 graden C versus 60 graden C), verloopt annealing in deze versie sneller dan in de standaard Method. Voor minder complexe toepassingen kan men een break away supportmateriaal toepassen.

Jigs en fixtures en andere metalen onderdelen

Makerbot boort met de nieuwe versie een nieuwe markt aan voor de desktop 3D printer. Johan Broer verwacht onder andere veel toepassingen zoals jigs en fixtures in productiebedrijven, werkstukhouders voor in CNC-machines. Ook de vingers voor een robotgrijper zijn een toepassing. “Niet alleen het lagere gewicht telt, ook de ontwerpvrijheid bij 3D printen. Daarvoor zoek je een lichtgewicht en zeer stijf materiaal”, legt Johan Broer uit. “Jigs en fixtures en tooling zullen de sleutelapplicaties zijn.” En dat niet alleen bij kleinere machinebouwers, ook bij grotere spelers in zowel de maakindustrie, autofabrikanten alsook aerospace toeleveranciers.

Bereikbare machine voor engineers

De Makerbot Method is volgens hem een oplossing voor engineers in bedrijven die de stap naar een industriële 3D printer te groot vinden. “In grote organisaties twijfelt men nog steeds over het omarmen van 3D printen. Voor een investering in een industriële 3D printer moeten engineers een uitgebreide ROI maken.” Dat geldt niet voor de basisversie van de Method. Daarnaast zie hij een toenemende vraag bij engineers die zelf direct toegang willen tot 3D printcapaciteit en niet afhankelijk willen zijn van een centraal georganiseerde printafdeling. Beide groepen krijgen nu toegang tot technologie om hoogwaardige onderdelen te printen.

Omdat de Method X vlak boven het printplatform de omgevingstemperatuur tot 110 graden kan oplopen, is deze machine geschikt voor een nieuwe generatie high performance composietmaterialen waar Makerbot in de nabije toekomst op de markt komt. Makerbot start de levering van de Method Carbon Fiber Editions in juni.

Tags
Back to top button

Gratis abonnement op nieuwsbrief en kwartaal magazine

Schrijf je in voor onze wekelijkse e-mail nieuwsbrief, je ontvangt dan tevens elk kwartaal 3D Print magazine, in print of pdf.

 

Kijk hier en lees wat je mag verwachten

You have Successfully Subscribed!

Share This
Close
Close