Aerogel is nuttig voor een aantal zaken. De sponsachtige materialen met hun lage dichtheid kunnen gebruikt worden als thermische en optische isolatoren en sinds een aantal jaren kunnen ze ook geproduceerd worden met bepaalde 3D-printers. Grafeen aerogels zijn misschien wel het neusje van de zalm, omdat ze in potentie kunnen worden gebruikt als batterijen en katalysatoren in elektronische componenten.

K-State wetenschappers hebben nu een nieuwe 3D-printingtechniek ontwikkeld voor de productie van grafeen aerogels, waarvan de onderzoekers hopen dat die zal leiden tot nieuwe toepassingen voor het materiaal. Ontwikkeling van de werkwijze is niet eenvoudig, maar omdat grafeen notoir moeilijk te manipuleren is. Om ermee te kunnen 3D-printen, is het nodig om de viscositeit van grafeen te veranderen, dus het is echt moeilijk.

De meest gebruikte werkwijze voor het produceren van grafeen aerogels gaat met een inkjetprinter die een mengsel van grafeen en polymeren of silica extrudeert. De ongewenste polymeren of silica kunnen achteraf worden verbrand of verwijderd met een chemisch proces, maar beide van deze stappen kunnen mogelijk schade toebrengen aan de structuur van grafeen. Zoals bij vele 3D-printtoepassingen, kan het ook moeilijk zijn om een ​​structuur met overhangen te produceren. Het team wilde daarom een ​​nieuwe werkwijze ontwikkelen voor het 3D-printen van grafeen aerogels.

De techniek die is ontwikkeld door de onderzoekers van K-State lost de problemen op die doorgaans geassocieerd worden met het 3D-printen van grafeen aerogels, door het opnemen van bevries-gieten (freeze casting) in het 3D-printproces. Waar de meest gangbare wijze juist bij hoge of kamertemperatuur worden uitgevoerd, printen de onderzoekers van K-State hun aerogel bij -25°C. Bij dergelijke lage temperaturen, bevriest elke laag bevroor steeds, zodat het team een met ijs ondersteunde grafeen oxide structuur kan opbouwen. Bij elke nieuw aangebrachte laag grafeen oxide, smelt het bevroren materiaal de bevroren toplaag. Hierdoor konden de lagen vrij mengen en hechten voordat ze opnieuw vastvriezen in de koude omgeving, een werkwijze die de structurele integriteit van de 3D-print verbetert doordat het de vorming van waterstofbindingen stimuleert. Een tweede printer-nozzle die gevuld wordt met alleen water werd aldus gebruikt om ijs te maken voor de support structuur.

De 3D-geprinte grafeen aerogel werd tenslotte gevriesdroogd in vloeibare stikstof om haar te ontdoen van al het water dat was afgezet door de tweede printer nozzle, alvorens het thermisch gereduceerd werd tot grafeen. Het team kon aerogels printen met dichtheden variërend van 0,5 tot 10 mg / cm3, elk met goede elektrische geleidbaarheid en hoge samendrukbaarheid.

The post Nieuwe techniek voor het 3D-printen van grafeen aerogels appeared first on 3D print Magazine.

 Terwijl ze met elkaar interacteren, worden ze steeds autonomer door dat ze leren.

Onderzoekers van het Instituut voor Telecommunicatie aan het Universiteitsinstituut van Lissabon en van de Universiteit van Lissabon keken naar de natuur voor inspiratie bij het ontwikkelen van deze speciale robotcollectiviteitseigenschappen.

Evolutionaire algoritmes die Darwiniaanse evolutie nabootsen zijn ingezet om kunstmatige intelligentie te genereren in elke 3D-geprinte robot. Dit is een technologisch hoogstandje dat tegelijk weinig onderhoud en aansturing vereist, dit in tegenstelling tot het individueel moeten aansturen van elk apparaat.

Elke 3D-geprinte droid wordt aangesloten op een kunstmatig neuraal netwerk, of kunstmatig brein, dat de robot in staat stelt om autonoom te handelen. Het team demonstreerde de kracht van de zwerm met groepen van tot wel tien machines die taken uitvoerden zoals gebiedsmonitoring, navigatie naar een waypoint, aggregatie en verspreiding.

Het bouwen van een zwerm hoogwaardige technologische apparaten klinkt heel duur, maar de Portugese onderzoekers zijn erin geslaagd de kosten tot een minimum te beperken door gebruik te maken van 3D-printing en spullen die in de bouwmarkt te koop zijn. Elke robot kost rond de €300 om te bouwen. De onderdelen bestaan hoofdzakelijk uit gesneden piepschuim, 3D-geprinte stukken, een kompas, GPS-technologie, een Raspberry Pi 2 voor het kunstmatige brein en wifi voor het communiceren met de anderen.

Het voordeel van het gebruik maken van swarm robotics is dat je niet afhankelijk bent van een paar grote, complexe en dure robots maar dat je veel kleine, simpele en goedkope robots hebt. Als er een zou worden uitgeschakeld, kunnen de anderen het makkelijk opvangen.

De onderzoekers werken nu aan een tweede generatie van hun samenwerkende zwemgadgets die met nog geavanceerdere sensoren worden uitgerust en in te zetten zijn voor langeafstandsoperaties.

The post 3D-geprinte zelflerende waterrobots die kunnen samenwerken appeared first on 3D print Magazine.

Een beperkte studie in 2013 die werd uitgevoerd door onderzoekers van het Illinois Institute of Technology en The University of Texas at Austin gaf aan dat ABS- en PLA-filamenten daadwerkelijk wat ongezonde partikels in de lucht loslaten tijdens het 3D-printen, maar er was weinig hard bewijs. Diezelfde onderzoekers zijn nu terug met een uitgebreider onderzoek. En de resultaten zijn niet heel vrolijkstemmend.

3D-printen kan leiden tot het loslaten van allerlei schadelijke partikels in de lucht. De nuance en context echter, matigen de toon en als je op de juiste manier 3D-print met de juiste materialen, is er geen enkele reden tot paniek. Wat zijn die juiste manieren dan?

Het goede nieuws is in elk geval dat we niet meteen licht gaan geven in het donker en extra uitstulpingen in onze nek krijgen. Nog niet in elk geval. Want er zijn wel degelijk gevaren bij het gebruik van bepaalde materialen. Het onderzoek richtte zich met name op dampen en ultra-fijne partikels (UFP’s) die gevaarlijk kunnen zijn tijdens het proces.

Volgens mij heb je geen wetenschapper nodig om te begrijpen dat elke dag urenlang over een machine gebogen staan en de dampen inhaleren geen gezonde bezigheid is. Maar dat is wel zo ongeveer de strekking van het onderzoeksresultaat. En dan vooral als je ABS gebruikt.

Geteste filamenten waren ABS, HIPS, PLA, TGlase, nylon, PCTPE, laybrick en laywood. Uit het onderzoek bleek dat bepaalde materialen UFP’s uitstoten tijdens het printproces en andere schadelijke stoffen. Met name ABS en ook HIPS, nylon, PCTPE, laybrick en laywood stoten slechte stoffen uit, zoals Caprolactam en styreen.

De grote verliezer in dit onderzoek is ABS, dit materiaal geeft de meeste vervuiling, terwijl PLA schoner en veiliger is dan voorheen gedacht, ook ten opzichte van het vorige onderzoek.

To cut a long story short: Als je met PLA print in een schone en goed geventileerde ruimte is er helemaal niets aan de hand. Ga je ABS zitten snuiven in een klein en dicht hok, heb je op termijn mogelijk wel een probleem.

Je kunt ook zelf eenvoudig een dampkamer maken

The post Nieuw onderzoek naar gezondheidsgevaren van 3D-printing appeared first on 3D print Magazine.

Een geavanceerde 3D-printer spuit geleidende inkt waarmee een elektronisch apparaat gebouwd wordt waarmee elektromagnetische straling kan worden gefilterd. De horizontale buis gebruikt een vacuum om ongewilde inkt weg te halen.

Er zijn al eerder geleidende inkten ontwikkeld, maar deze nieuwe functionele inkt is zó ontwikkeld, dat de juiste elektrische eigenschappen kunnen worden meegegeven aan 3D-geprinte elektronica. Dit kon niet met de bestaande materialen. Nu kunnen elektronica worden meegeprint op plastic platen zodat systemen zowel goedkoper als veelzijdiger kunnen worden.

Met deze nieuwe inkt zijn er veel mogelijkheden. Het materiaal bestaat voornamelijk uit kleine metalen nanopartikels die vastgehecht zitten aan een thermoplastisch polymeer, maar anders dan haar voorgangers kunnen de elektrische eigenschappen na het printen worden aangepast door een voltage erop te zetten.

Het Massachusetts-team heeft apparaten geprint die zo afgestemd kunnen worden dat ze radiogolven kunnen genereren of detecteren en dat is precies wat een radar moet doen. De onderdelen worden onder meer gebruikt in militaire radarsystemen, anti-botsingsystemen voor auto’s en zelfs in GSM-masten. Ook kan er een keur aan andere elektronische onderdelen mee worden geprint voor bijvoorbeeld radarverstoring zoals ziekenhuizen en defensie die gebruiken.

UMass geeft aan dat deze materialen en ontwerpen nog in een experimentele fase zitten, maar dat de eerste resultaten zeer positief zijn. Ze zullen de fabricage van dergelijke onderdelen een stuk makkelijker en goedkoper gaan maken.

The post Onderzoekers komen met 3D-geprinte elektronische onderdelen appeared first on 3D print Magazine.

Om die beloftes in te lossen, moet er echter nog wel heel wat gebeuren qua onderzoek… Dit onderzoek wordt deels door bedrijven gedaan, maar veel onderzoek duurt zo lang dat bedrijven hier niet de financiële draagkracht en adem voor hebben om dit gedurende vele jaren vol te houden. Dit is waar onderzoekslaboratoria, innovatiefaciliteiten en academische centra om te hoek komen kijken.

Israël ziet het belang hiervan in en heeft nu de lancering aangekondigd van het 3D and Functional Printing Center bij The Hebrew University of Jerusalem. Dit lab zit naast het Center for Nanoscience and Nanotechnology en gaat zich richten op onderzoek naar 3D- en functioneel geprinte onderdelen via een scala aan verschillende technieken. Of je nou inkjet printing, digital light processing, fused deposition modelling, poeder printen of laser sintering zoekt om een project om te zetten in een object, in Jeruzalem kunnen ze het straks allemaal.

Professor Shlomo Magdassi, de directeur van het centrum, heeft gezegd dat het lab een interdisciplinaire hub zal worden waar onderzoekers en studenten van verschillende departementen gebruik van kunnen maken. Mensen van scheikunde, natuurkunde, biologie, geneeskunde, landbouw en computerwetenschappen kunnen hier hun hart ophalen. Door het aanmoedigen van specifieke samenwerkingen tussen onderzoekers van verschillende disciplines kan er synergie ontstaan en kunnen er nieuwe doorbraken komen.

Israël is wereldwijd leidend als het gaat om intelligente technologische innovaties, ook op 3D-printing-gebied. Professor Magdassi is al betrokken geweest bij heel wat high tech uitvindingen, waaronder een aantal met 3D-printing, dus we zijn erg benieuwd wat voor bijzondere ontwikkelingen uit de handen van de mensen in dit lab zal komen. Zelf denken ze onder andere aan doorbraken in geprinte elektronica, voedsel, medische implantaten, voertuigen, veiligheid en zelfs architectuur en bouw.

The post Israël lanceert 3D-printing centrum in Jeruzalem appeared first on 3D print Magazine.

De PolyJet en PolyJet Matrix polymeer-jetting technologieën zijn de meest succesvolle 3D-printtechnologieën van dit moment. Het grootste deel van het oorspronkelijke ontwikkelteam van Objet is inmiddels vertrokken na de fusie met Stratasys in 2012, maar ze lijken nu met Xjet weer iets goeds in handen te hebben. Hanan Gothait (oud CEO-oprichter van Objet) en Dror Danai (de voormalige CTO van Objet) zijn de bedenkers van de nieuwe technologie.

Het bedrijf bestaat nu al uit 62 mensen en het hart van deze club bestaat uit Objet-mensen. Ze werken aan een inkjet-technologie die vloeibare metalen kan omzetten in 3D-geprinte objecten en dan ook nog eens sneller en goedkoper dan alle anderen die momenteel in de markt zijn.

Het fabriceren van metalen onderdelen op de traditionele manier is kostbaar en tijdrovend en bovendien beperkt qua mogelijkheden. Omdat onderdelen via machine-tooling of via mallen gemaakt moeten worden, zijn er grenzen aan de complexiteit van wat er gemaakt kan worden. Zelfs metaal 3D-printen, hoewel sneller dan traditionele methodes, is een proces dat nog veel tijd kost, duur is en afwerking vereist.

Xjet werkt aan de gepatenteerde Nano Metal Jetting technologie om speciale metalen vloeistoffen te maken die als inkt gebruikt kunnen worden en snel en accuraat kunnen printen. Het gaat om echte metalen nanopartikels die zich bevinden in een speciale vloeibare solutie. Via een cartridge wordt die geprint.

Ze beginnen met RVS, daarna met andere metalen. Er komt veel scheikunde bij kijken, maar 50 van de 62 werknemers zijn materiaalspecialisten. Het klinkt allemaal zeer veelbelovend en we zullen ze in de gaten houden.

The post Israëlische startup komt met revolutionair vloeibaar metaalprinten appeared first on 3D print Magazine.

Nu dit project afgerond is, overweegt Audi nog meer mogelijke toepassingen voor dit fabricageproces voor metalen onderdelen voor hun eigen auto’s alsmede voor auto’s van de gehele Volkswagen Group.

Op dit moment heeft de Volkswagen Group maar liefst 14 werktuigbouwfaciliteiten waar continu onderzoek en ontwikkeling plaats vindt van nieuwe fabricagemethoden. De focus van deze onderneming is het testen en implementeren van metaal 3D-printen, zand 3D-printen en poederbed 3D-printtechnologieën. Door het gebruik van SLS-processen in het succesvol 3D-printen van alle metalen onderdelen die nodig waren voor het fabriceren van een 1:2 schaalmodel van een Silver Arrow model, was de Auto Union Typ C de eerste demonstratie op grote schaal van Audi Toolmaking’s metalen additive manufacturingsmogelijkheden.

Het metalen materiaal dat gebruikt is voor de Auto Union Typ C replica was een extreem fijn poeder dat bestaat uit korrels van ongeveer 15 tot 40 duizendste van een millimeter, wat neerkomt op ongeveer de helft van de diameter van een menselijke haar. Dankzij het SLS-proces is het mogelijk om componenten te produceren met extreem complexe geometriën die nagenoeg onmogelijk te produceren zouden zijn via traditionele productiemethoden.

De Concept Laser M2 Cusing industriële 3D-printer die hierbij gebruikt is, is in staat om onderdelen en objecten te maken met een bouwvolume van ongeveer 240 mm lang en 200 mm hoog. De objecten die eruit komen, hebben een volledige dichtheid en zijn van eindgebruikskwaliteit, sterker nog, ze kunnen zelfs een hogere dichtheid krijgen dan componenten die gemaakt zijn met traditionele spuitgiet- of warm-persmethodes.

Onderstaande video over Audi’s inzet van metaal 3D-printen is erg boeiend, ik raad je aan die zeker even te bekijken:

The post 3D-geprint 1:2 schaalmodel van historische Audi-racewagen appeared first on 3D print Magazine.

Ook na zijn overlijden gaat deze manier van werken door. Apple staat er bekend om maanden en zelfs jaren langer dan haar concurrenten te besteden aan het precies goed krijgen van haar producten. Dit werken aan productontwikkeling gebeurt in uiterste geheimhouding, de productontikkelingscyclus is tot op heden zeer goed geheim gebleven.

Het Apple test lab heeft voor de buitenwereld welhaast mythische vormen aangenomen, het bedrijf liet er ook nooit buitenstaanders toe. Apple’s nieuwe CEO Tim Cook kijkt hier iets anders tegenaan en heeft laatst een blogger toegang gegeven tot het lab. Op het blog van deze gelukkige verscheen een uitgebreid verslag met foto’s van wat er zoal gebeurt in het Apple Test Lab. De foto’s die je in dit artikel ziet, zijn van dit blog (Backchannel).

Hij zag ondermeer hoe de toetsenborden, trackpads en muis-prototypes getest en geperfectioneerd werden. Dit gebeurde aan de hand van een verzameling precisie-machines die ongeëvenaard is in andere onderzoekslabs. Tussen de verzameling sensoren, robots en zelfgebouwde testmachines stonden ook meerdere 3D-printers die een belangrijke rol blijken te spelen in het hele proces.

Op de foto’s staan in elk geval meerdere Makerbots en ook een Ultimaker 2. Deze printers worden niet gebruikt om prototypes te maken, maar om testers de flexibiliteit te geven om nieuwe producten te testen. Ze worden vooral gebruikt om op maat ontworpen structuren en apparaatjes te 3D-printen die het lab-team kan gebruiken om Apple prototypes in bepaalde hoeken neer te zetten of vast te houden of om een specifieke druk op specifieke onderdelen te zetten. 3D-printing speelt een belangrijke rol in het hele testproces, zo gaven de medewerkers aan.

Je kunt het gehele artikel hier lezen.

The post Apple maakt veel gebruik van 3D-printing bij product tests appeared first on 3D print Magazine.

Dit komt nu dichterbij dan ooit door 3D-printing. Voor NASA, dat kijkt naar een missie naar Mars in de vroege jaren 2030, gaat 3D-printen een cruciale rol spelen in het mogelijk maken van de eerste bemande vlucht. Deze technologie maakt het mogelijk om onderdelen te fabriceren als een megathrust motor of ongelooflijk sterke, kwalitatief goede metalen componenten die beter en zelfs goedkoper zijn dan traditioneel gefabriceerde metalen objecten.

Door veel krachtigere motoren uit te vinden (via 3D-geprinte pompen en turbo’s) is het bereik van de ruimteschepen sterk vergroot, inclusief landen op Mars. Hoewel twintig jaar in de toekomst ver weg mag lijken in de ogen van de leek, valt dat erg mee ten opzichte van het belang van astronauten naar een planeet sturen die 54,5 miljoen kilometer van ons verwijderd is.

We hebben nu de technologie die ons kan helpen om ontwerpen efficiënter, betrouwbaarder en goedkoper te maken. Dan moeten we die ook wel gebruiken natuurlijk. Dit kan de drempels verlagen voor niet-traditionele commerciële partners om te concurreren met traditionele partners waardoor er betere en goedkopere motoren ontstaan.

The post Bemande Marsvlucht komt dichterbij door 3D-printing appeared first on 3D print Magazine.

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 glas printen 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? “Dat hangt af van een potentiële partner/investeerder. Wij hebben de kennis, maar we zijn op zoek naar een strategische partner die de ontwikkeling van glas printen kan versnellen.” 

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).” 

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, daar mag ik nog geen uitspraken over doen.”

Wat is je basismateriaal dat je gebruikt in de print head? “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 1648 °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. Micron3DP is momenteel op zoek naar investeerders om hulp te krijgen om deze technologie verder te perfectioneren.

The post Micron3DP komt met veelbelovende glasprinttechniek appeared first on 3D print Magazine.