Materialise reduceert met Bluesint PA12 poederafval tot nul

3D printen is helemaal niet zo duurzaam als de AM-industrie de markt graag doet geloven. Die conclusie kun je trekken uit een LCA voor de productie van 1 miljoen paar midsoles, opgesteld door Materialise en BASF. Energie en de grote hoeveelheid poederafval zijn de grootste knelpunten. Met Bluesint PA12 heeft Materialise een oplossing om bij SLS printen het poeder volledig te kunnen gebruiken.

---

Fried Vancraen, oprichter een CEO van Materialise, gaf bij de presentatie van de serie Think-Inn online events, duidelijk aan dat additive manufacturing helemaal niet zo duurzaam is als vaak gesuggereerd wordt. Hij waarschuwt zelfs voor green washing. Als de consument in de toekomst nadrukkelijker van fabrikanten gaat eisen aan te tonen waarom een product duurzamer is, zal de sector met betere oplossingen moeten komen. Anders kan de claim wel eens als een boemerang hard terug komen.

Proceskennis zet 3D printbedrijf op spoor om probleem van poederafval bij SLS printen op te lossen

LCA productie middenzolen: AM vieste productietechniek

In de LCA hebben Materialise en BASF gekeken wat de impact op het milieu is als je de middenzolen van PU giet of 3D print, met extrusie, poedergebaseerde of SLA-techniek. De benodigde energie is één factor die de balans vooralsnog laat doorslaan in het voordeel van traditioneel gieten. Overstappen op hernieuwbare energie, zoals Materialise in Leuven heeft gedaan, lost al een belangrijk probleem op. De emissies die bij de materiaalproductie van het poeder voor SLS vrijkomen, zijn de andere factor. Dit pakt vooral slecht uit omdat het poederafval bij SLS printen hoog is. Tot wel 50 procent van het ongebruikt poeder kan bij het afval belanden. Gebruik je het poeder dat zich direct naast het gesinterde poeder bevindt nog eens, dan doen zich bij de nieuwe buildjob allerlei problemen voor, zoals het orange peel effect.

Bluesint PA12: poeder volledig benutten

Materialise lost dit probleem op met Bluesint PA12. Het AM-concern heeft dit ontwikkeld onafhankelijk van de 3D printerfabrikanten. Bluesint PA12 is een kwestie van parametersettings en proceskennis, aldus Jurgen Laudus, Vice President Materialise Manufacturing. Materialise past dit toe op SLS machines met meerdere lasers. Eén laser wordt gebruikt voor het sinteren van het poeder en de tweede om het poeder boven een zekere temperatuur te houden. Daarmee voorkomt men dat het poeder tussen het printen van twee lagen afkoelt. Zo voorkomt men krimp, de oorzaak van het zogenaamde orange peel effect. Dit verhindert tot nog toe het volledig hergebruik van het poeder.

Dezelfde mechanische eigenschappen

Met de nieuwe procesparameters kan Materialise het poeder volledig benutten, waar tot nog toe tot 50% uiteindelijk bij het afval belandt. “50 procent afval is niet duurzaam”, zegt Jurgen Laudus. Poederafval wordt dus quasi tot nul gereduceerd. Materialise heeft alleen al in de startfase van dit project ongeveer 5 ton materiaal kunnen besparen. Volgens Jurgen Laudus zijn de mechanische eigenschappen van de producten die met Bleusint PA12 worden geprint identiek aan die van producten 3D geprint met virgin materiaal. Alleen de oppervlaktekwaliteit is iets minder. “Met BLuesint PA12 kunnen onze klanten niet alleen een keuze maken op basis van technische specificaties maar ook op de milieu-impact.”

Op dit moment wordt de techniek met klanten gevalideerd. Fried Vancraen noemt dit soort innovaties noodzakelijk om additive manufacturing duurzamer te maken. Recycling is niet voldoende.

Op 9 december en 16 december vinden de laatste sessies van Materials Think In series plaats, respectievelijk over Process Tuner – ook een oplossing om materiaalverspilling tegen te gaan – en Magics Storefront. De sessie over Bluesint PA12 kun je hier terugkijken