3D-printen: iedereen zijn eigen fabriekje
Auteur: Bruno van Wayenburg
|
15-04-2010
|
 Mail dit artikel
Onderdeeltje afgebroken? Op zoek naar een op naam gestelde servetring? Altijd al die ene onverkrijgbare vooroorlogse Tsjechische stoomloc op uw modelspoorbaan willen hebben? Gewoon printen bij bedrijven als Shapeways of Ponoko.
Het kon al met muziek, film, tekst, zoals de bijbehorende industrieën tot hun schrik hebben moeten meemaken, maar nu kan het ook met spullen: digitaal maken, uploaden, downloaden, aanpassen, en kopiëren. Om ze vervolgens uit te printen met 3D-printers en online te verkopen, zodat fabrieken en winkels overbodig worden.
Een begin is er: bedrijven als Shapeways in Eindhoven en het Nieuw-Zeelandse Ponoko bieden sinds kort betaalbare 3D-print-diensten aan gewone consumenten. En groeien daarmee hard. ‘We zitten nou in de fase van het 1200 baud modem', zegt Peter Weijmarshausen, ceo van Shapeways, een spin-off van Philips Lifestyle Incubator.
Rapid Prototyping
Weijmarshausen zit achter een tafel bezaaid met geprinte modellen in verschillende materialen, die uit de 3D-printers van het bedrijf zijn gerold, ontworpen door gebruikers die ze zelf gemaakt hebben met 3D-software. Er is een vallende waterdruppel, uitvergroot en gestold in roestvrijstaal, een speledingetje van in elkaar gehaakte plastic kubusjes (‘op geen enkele andere manier te fabriceren'). Er is een kruisje voor aan een ketting waarvan de uiteinden inbussleuteltjes zijn. Er staat een minireuzenrad van wit plastic, naast een foeilelijk spaarvarkentje in bonte kleuren. Creativiteit en wansmaak hebben hier duidelijk de vrije loop gekregen.
Voor de goede orde: de technieken waarmee deze spullen zijn gemaakt, zijn weliswaar niet alledaags, maar al jaren beschikbaar. Rapid Prototyping is de verzamelnaam van een keur aan technieken om materialen in iedere gewenste driedimensionale vorm te geven. Handig voor bedrijven die een product ontwikkelen, van straalvliegtuig tot koffiezetapparaat. Je kunt zien hoe een onderdeel oogt, of het past zoals je dacht, en een indruk krijgen van de aerodynamische eigenschappen. Maar duur is het ook: Rapid Prototyping-firma's werken op offertebasis, voor andere bedrijven, met navenante prijzen.
3D-printen gaat mainstream
Printergigant Hewlett-Packard stapt in de 3D-printermarkt met een HP-3D-printer. De goedkoopste versie, de uPrint 3D, past op een bureautafel, print voorwerpen van maximaal 15 bij 15 bij 20 centimeter, en kost rond de 12.000 euro.
Betalen per kubieke centimeter
Bij Shapeways betalen creatievelingen die 3D-software kunnen bedienen maar enkele tientjes per printje, afhankelijk van het aantal kubieke centimeters materiaal. De printjes zijn meestal niet groter dan een vuist, en je moet alles zelf doen. Een 3D-bestand uploaden of maken het met de online 3D-editor, en bij printen betaal je per kubieke centimeter materiaal.
‘We printen nou vijftienhonderd modellen per week', zegt Weijmarshausen. Grote categorieën zijn puzzels, metalen juwelen, wiskundig geïnspireerde vormen en spelfiguren voor spelen als War Hammee. Ook populair: zeldzame carrosserieën voor modeltreinen die de grote fabrikanten niet in het assortiment hebben.
Klik voor vergroting
Selective Laser Sintering
(SLS; zie illustratie) op een plateau wordt plasticpoeder in een dun laagje opgebracht en gladgestreken met een scherp mes. Een laser smelt het plastic op bepaalde plaatsen aan elkaar, waarna het plateau een klein eindje zinkt, en klaar is voor de volgende laag. Als het klaar is, is het model uit de bak poeder te vissen als uit een grabbelton.
Fused Deposition Modelling
Een robotspuitmond brengt een draadje gesmolten plastic laagje voor laagje aan op een plateau, dat steeds een eindje zakt. Onderdelen die overhangen, zoals krullen, moeten wel ondersteund worden door een support. Die wordt door een tweede spuitmond geprint in oplosbaar materiaal dat naderhand weggewassen kan worden.
100 duizend garages
Om de digitale revolutie onder dingenmakers te bevorderen, moeten in honderdduizend Amerikaanse garages 3D-printers en aanverwante Fab Lab-apparatuur komen te staan, zodat iedereen overal spullen kan maken. Dat is het (nog vrij ruwe) idee achter 100kgarages.com, bedacht door onder andere het hobbytijdschrift Make.com.
Ontwerpgoeroe's
‘Mensen printen de gekste dingen', zegt Weijmarshausen. Er was een rotorblad voor een ministraalmotor voor een modelvliegtuigje. Een andere gebruiker printte alle onderdelen voor een modelhelikopter (behalve de elektronica). En de wereldrecordhouder dobbelstenen verzamelen ontwerpt en print nieuwe dobbelstenen met onorthodoxe vormen.
Een groeiende markt is ook die van mechanische onderdelen als veertjes of tandwielen. Weijmarshausen: ‘Ken je de C5, dat wagentje van Sir Sinclair uit de jaren tachtig? Iemand had zo'n ding maar het hoofdtandwiel was versleten. Bij ons heeft hij een nieuw geprint'
Shapeways doet hard zijn best om een online gemeenschap rond zijn diensten te creëren. Er zijn nu dertigduizend gebruikers die op de website in fora en met tutorials met elkaar ideeën en modellen kunnen uitwisselen, er zijn blogs en interviews met ontwerpgoeroe's, en je kunt je ook een winkeltje beginnen op de Shapeways-website, waar je je eigen modellen kunt verkopen. Daarvan zijn er nu zeshonderd, en de best lopende winkeleigenaars verdienen nu honderden dollars per week.
Voor de mensen die niet met 3D-software kunnen omgaan zijn er customizable producten: bijvoorbeeld kaarsenhoudertjes of servetringen met een tekst die je zelf kunt invoeren.
Aan nieuwe printmaterialen wordt gewerkt. ‘We willen het assortiment zo breed mogelijk maken'. Glas en keramiek worden binnen een jaar verwacht, en ook naar halfgeleiders wordt gekeken, zodat je ook elektronica kunt printen. Eén ding kan echter niet bij Shapeways: downloaden van de op de website gemaakte modellen. ‘Het business model is dat dingen bij ons geprint worden', zegt Weijmarshausen, die flinke groeimogelijkheden zie. ‘Dit kan heel groot worden: stel dat uiteindelijk eentiende procent van alles wat mensen produceren op deze manier customizable is, dan is dat nog enorm.
Z Corp
Het zandsteen-achtige full color van Shapeways wordt geprint met printers van het Amerikaanse bedrijf Z Corp. Net als bij SLS gebeurt dat met dunne laagjes gladgestreken poeder, maar dan gaat het om gips waarop een printkop lijm en kleurstoffen print, waarna het plateau zakt en een nieuwe laag volgt. Na het printen wordt het model uit de bak getild en afgebakken in een oven.
Printen in Metaal
Het printen in metaal lijkt hier ook weer op, maar dan wordt roestvrijstaalpoeder in combinatie met lijm geprint. Daarna wordt het model gebakken, uit het poeder getild, en in een volgende oven bij hoge temperatuur met bronspoeder geïmpregneerd. De metalen smelten daarbij aan elkaar, wat een stevige metalen vorm oplevert.
Creatieve klasse
Zo mogelijk nog optimistischer is Personal Fabrication-visionair Neil Gershenfeld van het Amerikaanse Massachusetts Institute of Technology ‘Het volgende big thing in computers zal letterlijk outside the box zijn', voorspelde Gershenfeld al in 2003 in onvervalste visionairentaal, ‘als we de programmeerbaarheid van de digitale wereld naar de rest van de wereld brengen.'
Gershenfeld stond aan de basis van het idee van Fab Labs, kleinschalige werkplaatsen met 3D-printers en verwante apparatuur, waar de creatieve klasse snel en gemakkelijk aan projecten kan werken. Op dat idee is ook Shapeways-concurrent Ponoko, uit Wellington, Nieuw-Zeeland, sterk geënt. Terwijl Shapeways alleen in Ede printers heeft staan, heeft Ponoko productiecentra in Nieuw-Zeeland, Californië, en sinds kort ook in Berlijn. Op de Ponoko-website zijn inmiddels ruim veertigduizend ontwerpen beschikbaar, voor prijzen vanaf enkele dollars. Niet alles is overigens direct te printen, en het bedrijf wil vooral een intermediair te zijn tussen ontwerpers, klanten en mensen die de techniek in huis hebben, ook op kleine schaal.
Gershenfeld vergelijkt de fabrieken van nu met de enorme mainframe-computers van vroeger: groot, duur, en alleen te bedienen door gespecialiseerd personeel. Wat de pc en later internet hebben betekend voor informatietechnologie, zullen Fab Labs en bedrijven als Shapeways en Ponoko doen voor het democratiseren van de productie van gewone spullen. En als dat moet beginnen met oerlelijke varkentjes en kitscherige servetringen, het zij zo.
Wellicht ook interessant:
Meer artikelen in de rubriek
'Techniek'
Reageer, print of deel dit artikel
|
