Vergeet spuitgieten (een beetje): 3D printen is duurzamer en veelzijdiger 

Misschien heb jij een kleine 3D-printer in huis, en heb je het gevoel dat de technologie minder revolutionair is dan eerst gehoopt. Maar is het echt waar de evolutie van 3D-printen vandaag gestrand is? Absoluut niet, al heeft je thuisprinter weinig te maken met industrieel 3D-printen vandaag. 

De 3D-printindustrie groeit enorm snel en wordt op grotere schaal toegepast in diverse sectoren. Zo wordt 3D-printen ingezet voor het maken van medicijnen, in de bouwsector voor het uittekenen van plannen op locatie, maar ook in de productie van specifieke materialen. En dat laatste topic gaan we in dit artikel verder uitspitsen. We ontdekken hoe 3D-printen zich positioneert tegenover de klassieke spuitgiettechniek en waarom het een streepje voor heeft op gebied van duurzaamheid. We praten met twee experten uit het veld namelijk Yves Jamers, Sales Leader Benelux 3D Printing en Koen Van Beneden, Managing Director HP Benelux. 

Eerst en vooral is het belangrijk om weten dat 3D-printen op industriële schaal niet hetzelfde is als printen met een rol PLA of ABS bij een hobbyist. Professionele machines kan je meer zien als grote poederbakken, waarin laag na laag een component wordt opgebouwd. Deze techniek heeft een grotere schaalbaarheid en laat complexere vormen toe. 

3D-printen voor fabrikanten

“De materialen die gebruikt worden bij het spuitgieten zijn gelijk, maar soms toch anders”, vertelt Jamers. “Bij onze 3D-printers gebruiken we voornamelijk polyamiden, terwijl bij spuitgieten materialen zoals ABS of polypropyleen gebruikt worden.” Het grote verschil bij 3D-printen is dat je dankzij de materialen verder kan gaan. Hiermee kan je geometrieën creëren die niet mogelijk zijn met conventionele technieken.  

Dit is dan ook een unieke eigenschap van 3D-printen: het kan ver kan gaan in productiemogelijkheden. En dat is waar het voor fabrikanten interessant wordt. Doordat je met één 3D-printer een uniek exemplaar kan maken, kan je ieder onderdeel van verschillende apparaten ad hoc creëren. Op die manier vermijd je de onnodige massaproductie en gaan je toestellen langer mee. Hoe dit er in de praktijk uitziet, ontdek je in onderstaand voorbeeld.  

Spuitgieten versus 3D-printen

Wanneer één van je apparaten in het bedrijf stuk is en een vervangonderdeel nodig heeft, is het vaak niet evident om één component of wisselstuk te verkrijgen bij de fabrikant. Bovendien zijn sommige modellen van apparaten niet meer beschikbaar waardoor het onderdeel gewoonweg niet meer bestaat. Bijgevolg wordt het product als onbruikbaar beschouwd en weggegooid, of worden er toch massahoeveelheden aangekocht waarvan 99 procent onder het stof verdwijnt, wat ook financieel geen interessante piste is. Beide opties zijn absoluut niet te verantwoorden binnen het duurzaamheidsverhaal.  

Dat 3D-printen een streepje voor heeft binnen het duurzaamheidsverhaal, komt dankzij bovenstaand voorbeeld naar boven. Het vermijdt de massaproductie van onnodige onderdelen en zorgt ervoor dat producten langer meegaan. Je creëert dus enkel onderdelen die daadwerkelijk nodig zijn, wat bijdraagt aan de efficiëntie van het productieproces. 

“Slimme bedrijven gaan vaak dual sourcen, waarbij ze verschillende componenten in zowel 3D- als spuitgietvorm maken zodat het veel sneller op de markt gebracht kan worden. Voor de hoofdcyclus gaan ze spuitgieten, want dat is nog het meest economische op grote schaal, en nadien kan je reserveonderdelen 3D-printen wanneer je ze nodig hebt”, aldus Van Beneden.  

Benelux als grootste 3D-printing knowledge hub

De grootste 3D printing knowledge hub in de EU bevindt zich in de Benelux. Zo speelt HP ook een niet te onderschatten rol in dit verhaal. HP heeft in 2016 zijn eerste 3D-printer voorgesteld en in 2017 kwam deze op de markt. Het bedrijf werkt momenteel samen met één value-added-reseller (VAR) waarmee het 3D-printers aanbiedt aan klanten in de Benelux.  

De keuze voor één VAR heeft te maken met de complexiteit van het proces. De VAR van HP heeft enorm veel gespecialiseerde kennis over de softwarepakketten en advies kan geven. Bovendien is er ook specifieke apparatuur nodig bij de installatie van een 3D-printer, zoals bijvoorbeeld een luchtbevochtiger en airconditioning. De VAR helpt klanten met dit volledige proces, de printer an sich is slechts een schakel in deze ketting. 

HP streeft ernaar om over te gaan tot 3D-printing-productie. “De volume-business zit niet aan de kant van het verkopen van de hardware, het is de hardware die volume gaat creëren”, aldus Jamers. 

Struikelblokken

3D-printing kende al een grote evolutie en biedt mogelijkheden op gebied van productie-efficiëntie en duurzaamheid, maar is toch nog niet evident te implementeren in productieprocessen van bedrijven. Dit heeft te maken met drie grote struikelblokken.  

De eerste duidt op het reeds aangehaalde, complexe proces. Hoewel HP samen met zijn VAR, klanten op weg helpt met de 3D-printtechnologie, is er in-house bij fabrikanten nog maar weinig kennis en vaardigheid hieromtrent te bespeuren. “Iedereen die nu de schoolbanken verlaat, is opgeleid met die conventionele technieken. Hierdoor is de adaptatie van een techniek die je niet kent maar potentieel wel beter is dan de techniek die je kent, niet evident”, weet Jamers. Het is voor bedrijven niet evident om zo’n nieuwe technologie, waar ze weinig kaas van hebben gegeten, te omarmen. 

Het is ook een beetje de innovators dilemma: het erkennen van een nieuwe technologie houdt ook een risico in voor de gevestigde waarde, maar het niet erkennen kan evengoed de dood betekenen.

Koen Van Beneden

Een tweede punt dat bedrijven tegenhoudt, is het prijskaartje. Zoals net aangehaald betreft het hier een relatief nieuwe technologie, die ook nog eens een grote investering betekent voor bedrijven. Om een 3D-printer aan te schaffen, moet je al snel 300.000 tot 500.000 euro rekenen. Voor sommige kleine fabrikanten is het niet vanzelfsprekend om hier op korte termijn een ROI uit te halen. 

Het derde aspect komt vaak terug bij nieuwe technologische ontwikkelingen: the willingness to change. Bedrijven die momenteel werken met hun vaste fabrikanten en hier een goede relatie mee hebben opgebouwd, zullen zich niet snel wenden tot een nieuwe, onbekende technologie.  

Maakt spuitgieten binnenkort plaats voor 3D-printen?

Hoewel de 3D-printtechniek voor veel bedrijven nog een grote stap blijkt, ziet Yves toch een licht stijgende interesse in deze technologie. Zo zien ze bijvoorbeeld dat klanten die van spuitgieten overschakelen op 3D-printen, de voordelen ervaren en niet meer terugschakelen naar traditionele technieken. 

Niet alleen is de 3D-printtechnologie een stap vooruit in de efficiëntie van het productieproces, maar trekt het ook de kaart van duurzaamheid. Productonderdelen worden alleen op aanvraag geproduceerd en apparaten die door gebrek aan reserveonderdelen worden afgeschreven, kunnen hersteld worden.  

Het is zeker niet de bedoeling om het spuitgieten volledig te vervangen door 3D-printen, dat zou ook het uiteindelijke doel van 3D-printen missen. “Wij streven ernaar om een digitale, gepersonaliseerde en flexibele oplossing te bieden met onze 3D-printers”, besluit Jamers.