Nederlander ontwerpt slimme keramiek 3D-printer

De Nederlandse ontwerper Olivier van Herpt heeft zijn eigen 3D-printer ontwerpen, een printer waar hele bijzondere dingen mee gemaakt kunnen worden in keramiek.

Hoe is hij daarbij gekomen? Op school had hij geleerd met keramiek te werken alsmede met plastics te 3D-printen. Het is echter lang niet altijd interessant om in plastic te printen, zeker als je waardevolle objecten wil maken. Hij kon echter niet aan een commerciële, betaalbare keramiekprinter komen dus bouwde hij er zelf een.

Hij deed een interessante ontdekking want hij kon een delta-stijl 3D-printer bouwen om natte klei mee te extruderen, maar dat gaf wel serieuze problemen met de output van de machine. Natte klei is simpelweg niet sterk genoeg om interessante vormen te printen omdat die dan inzakken.

Hij besloot daarop om een machine te bouwen die harde klei gebruikt, hetzelfde materiaal dat kunstenaars gebruiken om mee te boetseren. Deze klei is verkrijgbaar als harde ‘bakstenen’, zo hard dat je behoorlijk hard moet drukken met je duim om er een deuk in te krijgen. Maar hoe kun je zoiets extruderen? Natte klei heeft doorgaans al perslucht nodig om het spul door buizen of slangen geduwd te krijgen richting de extruder. Harde klei zou dan helemaal onmogelijk moeten zijn.

Van Herpt ontwierp een zuiger met een enorme steppermotor die een tandwiel rond doet draaien om de harde klei langzaam door een staalversterkte slang te duwen tot het bij het extrusiepunt terecht komt. Hoe sterk is dit zuigermechanisme? Volgens Van Herpt kan dit mechanisme een verbazingwekkende kracht van 6.000 kilo opwekken om de klei te verplaatsen.

Dat is vergelijkbaar met het optillen van meerdere personenauto’s tegelijk. Dit is een enorme hoeveelheid druk, genoeg om de harde klei accuraat door het extrusiesysteem te duwen.

Het resulterende keramische 3D-printsysteem is in staat om grote en behoorlijk gladde vazen te printen in slechts twee uur. De harde klei zakt niet in waardoor er veel complexere objecten geprint kunnen worden. Deze prints worden vervolgens een aantal dagen gedroogd en dan op gebruikelijke manier afgebakken.

Veel van de prints op deze machine gebruiken een laagdikte van 1 mm zodat ze snel geprint kunnen worden, maar indien nodig kan de printer ook in veel dunnere lagen printen, zoals de 0,3 mm die gebruikt is in een porcelein-experiment. Maar die precisie is vaak niet nodig voor grotere prints.

Daarnaast is het ook nog mogelijk om te variëren met kleurpatronen in de print door de klei te mixen terwijl het in de zuiger wordt geladen. De machine is nog een beta, prototype maar er wordt gewerkt aan een versie die commercieel kan worden vermarkt.