Glasprinten in hogere resolutie nu dichtbij

We schreven al eerder over de printer die het Israëlische Micron3DP aan het ontwikkelen is. Destijds interviewden we een van de ontwikkelaars in Israël. Hij bleef het antwoord op een aantal vragen schuldig en we beloofden later met een update te komen. Die is er nu, 3Dprint Magazine interviewde opnieuw dezelfde ontwikkelaar van Micron3DP en kreeg nu meer details over het glasprinten. En die details zijn veelbelovend. Zo opwindend zelfs dat we die met graagte met je delen.

Hieronder vind je het geüpdatete artikel.

Bij 3D-printen gaan veel ontwikkelingen over de materialen waarmee geprint kan worden. Dit is belangrijk, omdat er daardoor veel meer toepassingen ontstaan. Glas is hierbij een soort Holy Grail omdat het goedkoop is qua grondstof en veelzijdig is qua aantal toepassingen. Hier is echter tot nu toe nog niemand in geslaagd omdat er geen printers zijn die de benodigde hitte kunnen leveren. Een Israëlisch bedrijf lijkt er nu in geslaagd te zijn om via FDM-printing met glas te kunnen werken.

Ooit begon het met PLA, ABS, Nylon, hars en een aantal metaalpoeders, maar inmiddels zitten we al aan de honderden materialen waarmee geprint kan worden. Van biomaterialen, voedsel, hout, metalen, keramiek en allerlei andere materialen, er komt steeds meer bij.

Uiteraard verschilt het wel enorm welk type printer (type technologie) welk materiaal aan kan. FDM/FFF-printers zijn doorgaans erg beperkt qua materialen omdat de hotend niet zulke hoge temperaturen kan halen. ABS en PLA worden het vaakst gebruikt, maar naarmate de temperaturen die de hotend aan kan, stijgen, komen ook andere kunststoffen binnen bereik. Tot nu toe kunnen de meeste printers printen bij temperaturen tussen de 180 en 325°C.

Glas is echter tot op heden onmogelijk gebleken om te printen op een extrusieprinter. Dat is jammer want het wordt dagelijks gebruikt op honderden productiefaciliteiten. Maar daar lijkt nu verandering in te komen dankzij een Israëlisch bedrijf, Micron3DP. Het bedrijf staat bekend om haar 3D-printer-extruders, hotends en andere onderdelen en kondigde recent een doorbraak aan in het 3D-printen van glas.

Het bedrijf heeft onlangs een test met glasprinten succesvol afgerond. Het is de eerste keer dat een dergelijk experiment is gedaan met het printen van glas in vloeibare, hete vorm. Micron is hierin geslaagd door het gebruik van een extreem hete extruder.

3Dprint Magazine interviewde R&D Manager Eran Gal-Or.

Wanneer kunnen we verwachten dat deze technologie beschikbaar komt? “We gaan de eerste Alpha-printer (dus nog geen Beta-versie, red) aan het einde van 2017 op de markt brengen.” 

Zal deze technologie ook voor consumenten beschikbaar komen of toch alleen voor industriële toepassingen? “Wij geloven dat glas printen op vele terreinen kan worden gebruikt – medisch, kunst, ruimtevaart, elektronica en meer. Het werkt andersom, eerst ontwikkel je de technologie en daarna ontdekken gebruikers de toepassingen ervoor (waaronder sommige die niemand ooit voor mogelijk had gehouden voordat deze technologie bestond). De glasprinter zal gebruikt kunnen worden voor zowel industriële gebruikers als ontwerpers.” 

Wat zijn jullie ideeën over printsnelheden en bouwvolumes bij het 3D-printen van glas? “Het hangt af van de toepassing. Voor hogeresolutie-toepassingen denk ik dat 50x50x50mm een goed bouwvolume is, maar aan de andere kant – kunst is iets heel anders – is het vaak zo: hoe groter, hoe beter, dus dan zou je kunnen beginnen bij 200x200x200mm en doorgaan tot enorme op maat gebouwde 3D-printers. Wat betreft de printsnelheid, ik kan inmiddels zeggen dat die minimaal net zo snel is als bij professionele FDM-3D-printers.”

Wat is je basismateriaal dat je gebruikt in de print head? (vorige keer antwoorde Gal-Or daar het volgende op, maar dit keer kon/wilde hij daar echter geen antwoord meer op geven. Kan zijn dat het antwoord wat hij vorige keer gaf, nu achterhaald is. Of kan ook zijn dat hij vorige keer te veel gezegd heeft. “Op dit moment testen we twee materialen – ‘soft glass’ dat zijn smeltpunt heeft bij een temperatuur van 850°C en tevens een borosilicaatglas, dat smelt bij 1200 °C. Maar andere glassoorten kunnen ook gebruikt worden.”

Dit zijn ongelooflijk hoge temperaturen om mee te werken, maar zoals je kunt zien op de afbeeldingen bij dit artikel, zijn ze erin geslaagd om meerdere, gedetailleerde objecten te printen in verschillende gekleurde soorten glas.

Het glas is in vloeibare vorm geprint op dezelfde manier dat gesmolten plastic geprint wordt. Daarna koelt het snel af en hardt het snel uit voordat de volgende laag erop gelegd wordt. Het proces gaat door dat het gehele object geprint is en levert een eindproject op dat een vergelijkbare gelaagde structuur vertoont als elk ander object dat geprint is volgens het FDM-printproces.

Deze nieuwe methode moet uiteraard nog veel verder uitgewerkt worden, maar als dat lukt, gaan er vele deuren open in tal van sectoren. Inmiddels lijkt het inderdaad te lukken en de testprints zien er veel gedetailleerder en met veel dunnere laagjes en betere resolutie uit dan vorige keer. Micron3DP is inmiddels onderdeel van ISCAR, deel van de IMC group.