Parts on Demand is één van de vijf grootste afnemers van de EOS-poeders voor SLS-printen met een kleinere carbon footprint of zelfs klimaatneutraal. “Ze zijn een van de koplopers”, zegt Björn Hannappel, Head of Sustainability bij EOS. Met de bijbehorende certificaten kan het Nederlandse bedrijf de CO2-voetafdruk van geprinte producten exact aantonen. Neil van Es, Geek in Chief bij het Nederlandse 3D printbedrijf, verwacht dat dit over vijf jaar geëist zal worden in de maakindustrie. “Eindklanten moeten een LCA doen; wij zijn onderdeel van de keten.” Het Nederlandse printbedrijf zoekt de oplossing voor duurzamer 3D printen echter niet alleen in het materiaal.
Duurzaamheid staat hoog op de agenda bij EOS. Anderhalf jaar geleden heeft de 3D printerfabrikant twee polymeren voor SLS-printers op de markt gebracht met een kleinere ecologische voetafdruk. Het eerste is Bio-based climate neutral PA11 is dankzij een hernieuwbare grondstof én compensatie door EOS CO2-neutraal is. Het tweede materiaal is Carbon Reduced PA12. Dit is een polymeer op basis van fossiele grondstoffen, maar met een beduidend kleinere CO2 voetafdruk dan het standaard PA12 poeder, dankzij het gebruik van hernieuwbare energie in de productie.
Parts on Demand wint Responsible Product Partner Award van EOS
Parts on Demand heeft onlangs de Responsible Product Partner Award van EOS gekregen. Het AM-concern heeft deze award in het leven geroepen om de nieuwe, meer duurzame materialen onder de aandacht te brengen. “We willen koplopers die op deze verantwoorde materialen zijn ingesprongen ondersteunen; hun initiatief waarderen en andere klanten inspireren”, zegt Björn Hannappel over de award. Het criterium was de top 5 van klanten met de grootste materiaalafname afgelopen jaar. Neil van Es waardeert deze erkenning. “Zo’n award, een Kolibri op een houten sokkel, helpt ons meer spin off te genereren met het gebruik van deze duurzame materialen.”
Certificeerde materialen
Fraunhofer EMI heeft voor beide materialen een LCA gemaakt. De berekening van de koolstofemissie is gecontroleerd door TÜV Süd. De cijfers worden elk jaar extern geaudit. “We willen geen loze beloften doen maar de feiten aantonen. We doen niet aan greenwashing”, zegt Björn Hannappel, Head of Sustainability bij EOS. Afnemers zoals Parts on Demand krijgen een certificaat waarmee ze de CO2 voetafdruk kunnen aantonen bij hun klanten. Björn Hannappel merkt dat klanten vooral de transparantie over de CO2-voetafdruk belangrijk vinden.
Kleinere bedrijven zijn meer agile; eigenaren willen een positieve impact hebben
Standaard printmateriaal
Tot nog toe zijn het de kleinere bedrijven die op deze trein zijn gesprongen en volop printen met deze nieuwe materialen. Dat verrast Björn Hanappel niet. “Kleinere bedrijven zijn meer agile; eigenaren willen een positieve impact hebben en reageren sneller. Grote bedrijven zijn net grote schepen, ze hebben meer tijd nodig om de koers te veranderen. Deze gesprekken lopen nog. Maar als ze de koers wijzigen, is de impact enorm. Dus we rekenen uiteindelijk op al onze klanten om de transitie naar Responsible Manufacturing te ondersteunen” Parts on Demand is zo’n relatief kleine afnemer die bewust gekozen heeft voor zowel het klimaatneutrale PA11 als het carbon-reduced PA12 met een kleinere CO2 voetafdruk; dit laatste materiaal is er tegenwoordig zelfs het standaard materiaal. Of klanten erom vragen of niet, in principe krijgen ze het. De materialen passen precies in de filosofie van het Nederlandse 3D printservicebureau, meent Neil van Es. “Met de nieuwe materialen hoeven klanten geen concessie te doen aan de kwaliteit; ze krijgen de betere waarde voor het milieu erbij. Dat past in onze filosofie om on-demand en lokaal te produceren om een zo klein mogelijk impact op het milieu te hebben.”
Dankzij een aantal maatregelen in het productieproces van het carbon reduced PA12, is de CO2 voetafdruk van dit materiaal 45% kleiner
CO2-neutraal vergt nog compensatie
Beide polymeerpoeders zijn nog niet volledig CO2-neutraal. Dat is met de huidige techniek onmogelijk, erkent het hoofd Sustainability bij EOS. In de productieketen van het bio-based climate neutral PA11 vinden er onvermijdelijke emissies plaats. Als eerste stap hebben EOS en de leverancier de volledige keten voor CO2-emissies geoptimaliseerd. Als tweede stap compenseert EOS voor de resterende CO2-emissies door te investeren in internationale klimaatprojecten die voldoen aan de Gold Standard voorwaarden. Deze worden gecontroleerd door het Wereldnatuurfonds en andere NGO’s, die er op toezien dat de lokale gemeenschappen ook voordelen hebben van de projecten. Dankzij een aantal maatregelen in het productieproces van het carbon reduced PA12, is de CO2 voetafdruk van dit materiaal 45% kleiner dan van het vroegere PA12. Denk bijvoorbeeld aan de inzet van hernieuwbare energie bij de productie, bijna plasticvrije verpakkingen. En nu onderzoekt EOS ook of het transport nog duurzamer kan. Omdat de grondstoffen hetzelfde zijn gebleven, hoeven gebruikers hun processen niet opnieuw te valideren. “We hebben dezelfde workflow en de eigenschappen zijn 100% dezelfde”, aldus Neil van Es.
Recyclen voor korte termijn
Is dit de enige manier waarop EOS de duurzaamheidsbelofte van 3D printen inlost? “Nee”, antwoordt Björn Hannappel resoluut. “We kijken daarom niet alleen naar sourcing en het reduceren van emissies in verpakkingen en transport, maar werken ook aan nieuwe materialen en procesparameters. Momenteel laten we een LCA maken om te achterhalen hoeveel CO2-emissie we besparen als we poeder recyclen.” Hoewel de eindresultaten pas komend voorjaar bekend zullen worden, heeft EOS op basis van de voorlopige conclusies besloten om een recyclingprogramma voor de poeders op te zetten. “Wij denken dat dit voor de komende tijd zinvol is”, zegt Björn Hannappel. Op langere termijn zou recycling niet meer nodig zijn. In de VS heeft EOS namelijk patent gevraagd op een technologie om aan oud poeder een stof toe te voegen waardoor bio-organismen het volledig afbreken. Hannappel denkt dat het nog enkele jaren duurt voordat deze oplossing op de markt komt; zolang biedt recycling soelaas. Een andere ontwikkeling die recycling overbodig kan gaan maken, is het tweaken van de procesparameters zodat het oude poeder onbeperkt hergebruikt kan worden. “Mijn collega’s van materiaalontwikkeling zeggen dat dit er aan komt. Toch denk ik dat recycling nodig is, omdat je altijd iets van afval hebt in het proces, zelfs als het proces 100% geoptimaliseerd is.”
Streven naar een zo hoog mogelijke yield in de productie stap naar reduceren van afval
Impact van hogere yield
Poeders zijn slechts een deel van de oplossing om de AM-industrie duurzamer te maken. Dat realiseert ook het team van Parts on Demand zich. Het verder reduceren van afval staat dit jaar hoog op de agenda, legt Neil van Es uit. “Dat begint met het verbeteren van de efficiency en streven naar een zo hoog mogelijke yield in de productie.” De focus bij het Utrechtse bedrijf ligt op maximale nesting, zodat zoveel mogelijk onderdelen in één batch worden geprint en zo min mogelijk poeder bij het afval belandt. Neil van Es vindt dit nog steeds een van de sterke kanten van het SLS-printproces. De technologie is dan wel langzamer dan andere poedergebaseerde AM-processen, de yield ligt hoger. Zo probeert Parts on Demand de iets hogere inkoopprijs van de duurzamere materialen – EOS neemt een deel van de kosten voor haar rekening – te compenseren. Dit betekent in de dagelijkse praktijk orders combineren. Is dat niet tegenstrijdig met on-demand productie, de troef van 3D printen? Neil van Es: “Wij hebben daar invloed op omdat we veel contracten hebben met klanten die vooraf weten hoeveel onderdelen ze nodig hebben. Door deze orders te combineren met ad hoc orders, halen we een zo hoog mogelijke yield én korte leadtimes.” Daarnaast is zijn ervaring dat weinig klanten die onderdelen bestellen deze dezelfde week nog in huis willen hebben. “De meesten zijn al dik tevreden met een leadtime van twee tot drie weken. Dat is al een hele verbetering ten opzichte van spuitgieten.”
Certificaat zal aan belang winnen
Met de bijbehorende certificaten die EOS verstrekt, kunnen klanten van Parts on Demand de kleinere CO2 voetafdruk meenemen in hun CO2 berekeningen. Nog maar weinig klanten vragen hier specifiek naar. Neil van Es denkt dat dit snel zal veranderen. “Ik verwacht dat over vijf jaar certificaten en aantonen van CO2-reductie normaal zullen zijn in de maakindustrie. Onze klanten moeten aan hun klanten een LCA tonen en wij zijn onderdeel van hun keten. Hoe eerder je hier ervaring mee opbouwt, des te beter de oplossing die je kunt bieden.”
