2 jan. 2009
2 minuten
Het relatief snel kunnen printen van meerdere materialen binnen één productlaag, waarbij dit ook mogelijk is met hoogviskeuze materialen. Dat is binnen bereik gekomen dankzij de optimalisatie van een Rapid Manufacturing machine door TNO in Eindhoven.
TNO ontwikkelde in het kader van het omvangrijke Europese ‘Custom-Fit’ project een machine waarmee het in principe mogelijk is om vanuit een CAD-bestand een botimplantaat laagsgewijs op te bouwen. Het proces en de machine moesten voor de gewenste toepassing een biodegradeerbaar materiaal voor het impantaat én een botgroei stimulerend middel op geselecteerde plaatsen kunnen aanbrengen. Niet overal in het implantaat is immers dezelfde mate van botgroei gewenst. De machine die TNO hiervoor ontwikkelde moest daarom een 3D-product kunnen maken inclusief een onregelmatige inwendige structuur.
Nieuwe koppeling CAD – RM Machine
In de vorm van ‘Innerspace’ ontwikkelde TNO een CAD-programma om dergelijke producten te kunnen modelleren. Het programma kan meerdere materialen in een 3D-product definiëren en deze input vertalen naar een RM-machine. Het beschrijft de vorm én de inwendige structuur van een product. Stap 2 was de lay out van de RM-machine zelf. TNO optimaliseerde een bestaande ‘Multi Material Layering’ machine door de inpassing van drie printkoppen die diverse UV-uithardende materialen selectief naast elkaar kan aanbrengen op een bewegend substraat. Dit gebeurt bij een frequentie van 10 tot 140 kHz, afhankelijk van de viscositeit (mate van stroperigheid) van het materiaal.
Zeer nauwkeurige afzetting mogelijk
Het platform beweegt met een snelheid van 6 meter per seconde. Het printvolume kan worden afgestemd binnen het bereik van 0,5 tot 4,0 milliliter per minuut. De door TNO ontwikkelde en gepatenteerde printkoppen werken bij temperaturen van 20ºC tot 80ºC. Gewijzigde printkoppen kunnen echter werken bij temperaturen tot 350ºC. Dat kan wenselijk zijn, want hoe hoger de printtemperatuur, hoe lager de viscositeit van de vloeistof. Dat vergemakkelijkt het printproces. Met andere woorden: zelfs hoogviskeuze vloeistoffen kunnen met dit proces worden aangebracht. Het volume van één druppel kan worden geselecteerd, met een bereik tussen nanoliters en picoliters.
Nieuwe mogelijkheden in diverse industrieën
Deze productietechniek opent volgens TNO een raamwerk aan nieuwe mogelijkheden in diverse industrieën. Zo heeft de zogenoemde dispensingindustrie al haar interesse getoond in de mogelijkheid om hoog viskeuze materialen heel precies te kunnen verwerken.
Aanbod
Het complete artikel over nieuwe ontwikkelingen op het gebied van Rapid Manufacturing staat in vakblad Kunststof en rubber, editie december 2008. Schrijf u hier met korting in als nieuwe abonnee, en dit nummer wordt u ook nog eens nagezonden!