from 3D Print magazine april 2021: is AM klaar voor de doorbraak?

by Franc Coenen

Unique Metal 3D Printing heeft begin dit jaar de derde 3D metaalprinter in gebruik genomen.

Het Edese AM-bedrijf is daarmee in goed twee jaar tijd hard gegroeid. De nieuwe machine, een EOS M270 metaalprinter, creëert ruimte om naast de dentale markt ook de fijnmechanische industrie als tweede markt aan te boren.

De ontwikkelingen bij Unique Metal 3D Printing gaan snel. In mei 2019 is Karen Kuil metalen frameprotheses voor de tandtechniek gaan printen. Eerst op een TruPrint 1000 van Trumpf en kort daarna ook op een EOS M270 machine. Deze laatste heeft een groter bouwvolume, waardoor méér frames per batch geprint kunnen worden. Twee jaar heeft ze hard gewerkt om het proces zover te brengen waar het nu staat: elke nacht print de EOS M270 fulltime. “Daarmee zitten we dus al een hele tijd aan onze maximale capaciteit. Daarom moest er een nieuwe EOS machine bijkomen”, zegt Karen Kuil, oprichter en CEO, die de dentale AM-markt al langere tijd goed kent.

Derde 3D metaalprinter bij Unique Metal 3D Printing om aan de groeiende vraag te voldoen.

Interesse groeit

In Nederland komt zo’n 60 procent van alle metaal gegoten frameprotheses uit China. Zeker sinds de tandtechnische bureaus de impact van de coronapandemie op hun aanvoer uit China voelen, merkt Karen dat de interesse om in Nederland metalen frames te maken groeit. Het zijn met name enkele grotere dentale laboratoria die de frames (laten) printen; de kleinere besteden het werk nog veelal uit aan framelabs waar ze worden gegoten. Twee jaar geleden was 3D metaalprinten in de dentale wereld matig geaccepteerd. Nu zie je dat bedrijven op alle niveaus

Door metaalprinten als service aan te bieden, kunnen bedrijven instappen zonder dat ze zelf fors moeten investeren in de technologie.

digitaliseren, alleen het printen van frames blijft achter. De kleinere labs hebben namelijk niet de mogelijkheid om te designen en om de frames af te werken. “Door samen te werken met een tandtechnicus kunnen wij voor hen het volledige proces verzorgen”, zegt Karen Kuil over hoe ze haar service verbreed heeft. Dat pakt goed uit, want ze weet steeds meer kleinere dentale bedrijven aan Unique Metal 3D Printing te binden. In de praktijk van alledag betekent dit dat een tandtechnisch laboratorium het gipsmodel van de patiënt naar Unique Metal 3D Printing stuurt, dat wordt gescand, dan wordt het frame ontworpen en kan de printer starten. Gemiddeld genomen duurt het printproces zo’n 15 uur. Na het printen worden de frames bewerkt en verstuurd naar de klant. Ze merkt dat dit voor de kleinere bedrijven in de dentale industrie de mogelijkheid opent om frames te laten printen in kobaltchroom, wat een betere pasvorm en een sterkere prothese oplevert dan de gegoten prothesen. Dit laatste is door vele studies al bewezen en onze ervaring is niet anders, aldus Karen. “De wil om te veranderen is er”, zegt ze. De werkwijze voor de kleine laboratoria blijft hetzelfde terwijl ze er een beter product voor terugkrijgen.

Karen Kuil bij de nieuwe EOS M 270 metaalprinter.

Vervolgstappen

Dit komt voor een deel door de nodige post processingstappen die Unique Metal 3D Printing uitvoert nadat de frames uit de EOS M270 komen. Het begint bij het spanningsarm gloeien, het handmatig verwijderen van de supportstructuur tot en met het hoogglans polijsten (chemisch) en nog een extra warmtebehandeling voor meer sterkte in het materiaal. Werk dat amper te automatiseren valt, mede omdat elk product uniek is qua vorm. Karen Kuil verwacht de oplossing vooral vanuit de software. Zelf gebruikt ze de nesting software van 3Shape, waarmee ze ook de EOS metaalprinter kan aansturen. “Momenteel zie je meerdere software aanbieders grote stappen maken. Door de frames anders te positioneren, kan de hoeveelheid support verminderd worden. Dat verkort de tijd die nodig is voor nabewerking.” Uit die hoek verwacht zij de procesverbeteringen. Voor het printen van frames zal die niet snel uit de hoek van de 3D metaalprinter komen. Méér lasers verhogen weliswaar de productiviteit, de investeringen stijgen navenant. Daarom heeft ze bij de beslissing om de capaciteit uit te breiden opnieuw gekozen voor een EOS M270 machine. “De laatste uit deze reeks, waar EOS mee stopt”, zegt ze. Hoewel de metaalprinter nog van een oudere generatie is en bijvoorbeeld geen bediening via een touch screen heeft en ze evenmin monitoringsoftware kan koppelen, of een camera in de bouwkamer kan integreren, staan de betrouwbaarheid en proceszekerheid op een zodanig niveau dat ze opnieuw voor dit “werkpaard” heeft gekozen. “Mijn bedrijfsproces hangt namelijk van de printers af. Ik moet zeker zijn dat de frames de volgende ochtend klaar én goed zijn.”

De metalen frames worden in een aantal vervolgstappen bewerkt tot het hoogglans model waarop de tandtechnicus de prothesen plaatst.

Industriële markt

Nu de capaciteit verdubbeld is, kan Karen Kuil zich op een tweede markt gaan richten. Ze wil meer richting fijnmechanische industrie gaan. Kobaltchroom, het materiaal waarmee ze print, leent zich ook voor industriële toepassingen. Met de medische industrie liggen de raakvlakken voor de hand, maar het materiaal is ook voor andere toepassingen interessant. Kobaltchroom kan een goed alternatief zijn voor 316L. Ze denkt dat ze fijnmechanische bedrijven op een vergelijkbare manier kan ondersteunen en ook de kleinere dentale labo’s. “De moeilijkheid van 3D metaalprinten is dat het nog steeds geen plug and play technologie is. Wellicht dat de Nederlandse industrie daarom nog niet veel print. Misschien weerhoudt dit veel bedrijven ervan om te gaan printen; er bestaat een zekere angst dat het complex is. Door metaalprinten als service aan te bieden, kunnen andere bedrijven instappen zonder dat ze zelf fors moeten investeren in de technologie.” Zij denkt daarmee fijnmechanische bedrijven die stappen op het vlak van metaalprinten willen zetten, een praktische oplossing te bieden.

[www.uniquemetal.nl]

VOLLEDIG ZELFSTANDIG

Bij de start van Unique Metal 3D Printing, begin 2019, heeft de TMI Group in Hengelo als mede-investeerder gestaan. Van dit metaalbedrijf heeft ze de Trumpf TruPrint 1000 printer overgenomen, die ze zelf vanwege het beperkte bouwvolume minder geschikt vindt voor het printen van de frames maar wel voor andere, kleinere producten. Inmiddels is Karen Kuil sinds kort volledig eigenaar van het 3D metaalprintbedrijf. De twee bedrijven blijven wel, als daar mogelijkheden voor ontstaan, samenwerken.