FFF 3D metaalprinten: alles zelf doen of deels uitbesteden?

Is FFF 3D metaalprinten dé instaptechnologie voor maakbedrijven? De technologie lijkt gemakkelijk, het eindresultaat zal voor menige toepassing goed zijn. Het ene met metaalpoeder gevuld filament is echter het andere niet. En de processen verschillen nog al van elkaar. Guillaume de Calan, CEO van Nanoe, geeft alvast een schot voor de boeg.

---

Het Franse Nanoe is gespecialiseerd in het ontwikkelen van produceren van keramische CIM- en MIM-feedstock materiaal. Het heeft in 2018 de eerste keramisch gevulde filamenten onder de naam Zetamix op de markt gebracht. Inmiddels zijn er ook twee metaalfilamenten leverbaar, 316L en gereedschapstaal H13. Met dit filament kun je met een FFF 3D printer beginnen met 3D metaalprinten. Guillaume de Calan tipte onlangs bij een webinar over de verschillende metaalprinttechnieken al een aantal verschillen aan. Binnenkort gaat hij in een webinar op LinkedIn dieper in op metaalprinten met een FFF printer.

Nanoe ontwikkelt metaalfilament voor thermisch debinden en sinteren in standaard industrie-oven

Open of gesloten systemen

Hij verdeelt de markt in open en gesloten systemen. Bij een open systeem moet je zelf zorgen voor een station om het bindmiddel uit te wassen en voor een sinteroven. Tegenover dit open systeem staan de gesloten systemen, waarbij 3D printer, wasstation, sinteroven en materiaal één totaalsysteem vormen en alles op elkaar is afgestemd. ”Alles is geïntegreerd wat het gebruik echt eenvoudig moet maken. Het is een complete oplossing.” Nanoe produceert Zetamix filament dat gevuld is met metaalpoeders voor de open systemen, alhoewel het ook een complete oplossing aanbiedt omdat de markt daarom vraagt.

Zelf sinteren of oursourcen

Er zijn wezenlijke verschillen tussen de in de markt beschikbare filamenten, met name wat betreft de afloop van het proces. BASF, dat met Ultrafuse een van de eersten op deze markt was, biedt gebruikers de mogelijkheid om het verwijderen van het bindmiddel en het sinteren uit te besteden. Het sinterproces stelt bij Ultrafuse namelijk hogere eisen aan de sinteroven. Nanoe kiest voor een andere strategie en heeft het filament geschikt gemaakt om in een standaard industrieoven te sinteren. Daardoor hangt er een heel ander prijskaartje aan de oven die nodig is. Daarnaast heeft het Franse concern gekozen voor een ander type bindmiddel dat thermisch verwijderd wordt en niet via een katalytisch proces. Thermisch debinden is gemakkelijker. “Wij willen het proces bij de klant laten aflopen”, zegt Guillaume de Calan, zonder een waardeoordeel te willen uitspreken. “Het ene bedrijf wil een deel outsourcen, anderen willen het in eigen huis houden. Het is niet zo dat het ene businessmodel goed is en het andere niet.” In huis debinden en sinteren betekent vaak tijdwinst.

Belangrijke processtap

Guillaume de Calan noemt het sinteren wel een van de moeilijkste stappen in dit proces, omdat correct sinteren voorkomt dat de onderdelen gaan vervormen. “Je moet leren hoe te sinteren. En ontwerpen voor deze technologie gaat nog een stap verder dan alleen ontwerpen voor additive manufacturing.” De twee processtappen na het 3D printen duren gemiddeld bij de materialen van Nanoe zo’n 3 dagen, waarvan het debinden de meeste tijd in beslag neemt. Het eindresultaat zijn dan metalen onderdelen met een dichtheid van boven de 95 procent.

Geen precisie, wel betrouwbaar

FFF 3D metaalprinten is een low cost 3D metaalprint oplossing, benadrukt Guillaume de Calan, precies wat Nanoe bij de ontwikkeling voor ogen heeft gehad. Maar hij zegt er wel bij dat je duidelijk de lagen in het werkstuk terugziet. En het risico op delaminatie blijft bestaan. Zonder te zeggen dat er geen andere toepassingen denkbaar zijn, benadrukt de Nanoe CEO dat 3D metaalprinten met filament vooral geschikt is voor tooling en voor intern gebruik. Mallen en opspanmiddelen. Precies daarom zet Nanoe er op in dat de klant het hele proces in eigen huis kan afwerken. Het gaat immers om producten die snel beschikbaar moeten zijn. “Je hoeft niet het hoogste precisieniveau, maar je moet een betrouwbaar proces hebben.” Daarom moet je, zegt hij, ook bij deze technologie altijd vanuit de toepassing gaan denken. Daar vind je dan het juiste proces bij.