Fuse 1 houdt ontwikkeltempo aan TU Delft hoog
DEMO blij met de mogelijkheid in huis SLS-prints te maken
De Formlabs Fuse 1 geeft de engineers die testopstellingen ontwikkelen aan de TU Delft nog meer designvrijheid dan ze gewend waren van 3D printen. Het feit dat de dienst DEMO nu SLS-technologie in eigen huis heeft, verkort bovendien doorlooptijden enorm. In plaats van uitbesteden en twee weken wachten, zijn de onderdelen nu 24 uur later beschikbaar om te evalueren of te testen.
Met 85 medewerkers is de Dienst Elektronische en Mechanische Ontwikkeling (DEMO) het ingenieursbureau van de TU Delft. Hier ontwikkelen engineers de hardware en elektronica, waarmee de wetenschappers hun onderzoeken uitvoeren. “Dat kan een eenvoudig bakje zijn tot en met een opstelling met meerdere gemotoriseerde assen die een miljoen euro kost”, zo schetst Ernst van der Wal, teamleider op de DEMO-locatie bij de faculteit Natuurkunde, de breedte van de opdrachten die DEMO uitvoert. Er wordt gewerkt met de gangbare productietechnieken, met name CNC-frezen en draaien en sinds zo’n 10 jaar 3D printen. Deze laatste technologie wordt alsmaar belangrijker. De nieuwe mogelijkheden die 3D printen biedt, is de grootste drijfveer. “Vooral vanuit ontwerpperspectief en het feit dat we snel kunnen itereren.”
SLS printen met de Fuse 1 geeft ons nog meer ontwerpvrijheid
Fuse 1: meerdere voordelen
DEMO beschikt ondertussen over verschillende 3D printtechnieken: FDM (Ultimaker en Prusas), SLA (Form 2, 3 en 3L printers), twee metaalprinters (Sisma en DMG) en sinds kort SLS. De ontwikkelafdeling van de TU Delft heeft namelijk in een Formlabs Fuse 1 geïnvesteerd. “De Fuse 1 geeft ons nog meer ontwerpvrijheid doordat er geen support nodig is”, zegt Kevin Kamman, ontwikkelingstechnicus en verantwoordelijk voor het 3D printen met de nieuwe SLS-printer. “Daarnaast printen we meteen een hoogwaardig nylon (PA12) product, dat we eventueel kunnen nafrezen of -draaien voor een nauwkeurige passing. En de onderdelen ogen professioneler.” De vormvrijheid stelt de DEMO-engineers in staat om met hun ontwerpen de grenzen verder te verleggen, bijvoorbeeld qua topologie optimalisatie, complexe structuren en functie-integratie, zoals verende elementen mee printen. “De sky is the limit.”
Kevin Amman toont een voorbeeld van een complex prototype van een samplehouder voor het positioneren in een neutronenbundel, bestaande uit een frame met daarin een verende ophanging. De houder is 3D geprint als monodeel. Met geen enkele andere technologie zou dit zo gemaakt kunnen worden. Dankzij de beschikbaarheid van de Fuse 1 kon het idee een dag later al samen met de wetenschapper beoordeeld worden. Een ander voorbeeld is een prototype van een spoed voor magneetwikkelingen. “Bij FDM trad delaminatie op door de kracht op het onderdeel; de onderdelen geprint met de Form 3 waren te bros. Met de Fuse 1 ging het in een keer goed, Nylon heeft de perfecte eigenschappen.”
Kortere doorlooptijden
DEMO koos voorheen soms ook wel voor SLS-techniek als dat echt nodig was. Deze opdrachten werden uitbesteed. “Dan heb je echter een doorlooptijd van twee tot drie weken. Als je experimenteert, vind je dat te lang”, zegt Ernst van der Wal. Daarom werden de eisen vaak bijgesteld, zodat het onderdeel wel op een van de eigen 3D printers kon worden gemaakt. Het prototype van de samplehouder illustreert de betekenis van de tijdwinst die DEMO boekt met de printtechnologie. Het concept bleek uiteindelijk niet te voldoen. Desondanks vindt Ernst van der Wal dat de Fuse 1 de meerwaarde van in huis SLS printen heeft aangetoond. “Als we dit hadden moeten uitbesteden, zou het onderzoeksproject twee weken hebben stilgestaan. Nu wisten we de volgende dag of de richting goed was of niet.”
De kosten per geprint onderdeel liggen bij SLS met de Fuse 1 juist lager dan die van andere 3D printers
Lagere kosten dan andere printtechnieken
Formlabs brengt met de Fuse 1 en het poederstation Sift een industriële SLS 3D printer binnen handbereik van organisaties waarvoor een eigen SLS-printer lange tijd een brug te ver was qua investering. De kosten per onderdeel dat DEMO op de Fuse 1 print, liggen juist lager dan die op de andere 3D printers. “Per kilo geprint materiaal liggen de kosten veel lager”, zegt Kevin Amman. Waar het om gaat, is de sweet spot van elke technologie te vinden. En bij de Fuse 1 is dat onder andere het ontwerpen in zes vlakken. Hij streeft ernaar om meerdere pakketten in één build job te plaatsen. Inclusief afkoelen en uitpakken, kost het dan 24 uur, praktisch evenredig verdeeld over printtijd en afkoeltijd. Doordat de Fuse met twee bouwkamers kan worden geleverd, kan de printer quasi dag en nacht printen.
Gebruiksgemak: typisch Formlabs
Qua gebruiksgemak zien Ernst van der Wal en Kevin Kamman de filosofie die aan de basis van de Form SLA-printers van Formlabs ligt terug in de Fuse 1. Het gebruiksgemak is hoog; het systeem is onderhoudsvriendelijk; het zeven van het poeder gebeurt automatisch en het wisselen van de bouwkamer is gemakkelijk. “Je moet even rekening houden met post processing, de poeders goed zeven enzovoort, eigenlijk allemaal randzaken. Voor de rest is het bijna alleen de startknop indrukken”, zegt Kevin Kamman. Layertec, die de Fuse 1 en Sift in Delft installeerde, geeft bij de installatie wel standaard een installatietraining, met tips and tricks. “Dat geeft net wat meer diepgang.”
Mechanische afzuiging aan te raden
De SLS printer wordt op foto’s nog al eens getoond in een kantooromgeving. “Dat doen wij niet”, zegt Ernst van der Wal. “Je hebt een ruimte met goede mechanische afzuiging nodig.” Die had DEMO al, vandaar dat de hightech printtechnologie nu in de werkplaats staat en de Sift in een andere ruimte bij ook stoffige machines.
Wil je meer weten over de Formlabs Fuse 3D printer, klik dan hier op de Fuse 1 webpagina van Layertec
One Comment