3.6 3D-printen

AM-technologie

3D-printen is de overkoepelende aanduiding voor productietechnieken waarbij objecten laagje voor laagje worden opgebouwd, aangestuurd door een computer. In de industriële sector wordt de term Additive Manufacturing (AM) gebruikt. AM geeft zeer veel vormvrijheid bij het produceren en maakt vormen mogelijk die met conventionele technieken niet te maken zijn. Door deze vormvrijheid is het mogelijk producten aan te passen aan de eisen van het gebruik en worden complexe vormen betaalbaar. Het maakt voor de printer niet uit of er een kubus of een ingewikkelde structuur moet worden geprint. Daarnaast biedt 3D-printen de mogelijkheid om snel producten en diensten op de markt te brengen. De opstartkosten zijn relatief laag. De eerste experimenten om via 3D-printen objecten te maken vonden eind jaren zestig van de vorige eeuw plaats. In 1987 kwamen de eerste commerciële 3D-printers op de markt. Het 3D-printen heeft vooral de afgelopen vijf jaar een enorme vlucht genomen, aangezwengeld door nieuwe technologische ontwikkelingen en digitalisering.

Oorspronkelijk werd geprint met kunststoffen, maar de ontwikkelingen rond 3D-printen gaan zo snel dat inmiddels ook wordt geprint met  aluminium, rvs, zilver, keramiek, glas en papier. Onderzoekers hebben al synthetische bloedvaten geprint en er wordt geëxperimenteerd met het printen van voedsel.

Sanders Gears Casting Machining uit Goor is een voorbeeldbedrijf waar het gaat om de versmelting van industrie met digitalisering. Bij dit bedrijf staat de grootste industriële  3D-zandprinter van Nederland. “Printen is veel nauwkeuriger en sneller dan traditioneel gieten. Een model maken kostte soms maanden. Nu gaat op maandag de tekening naar de printer en is dinsdag de gietvorm klaar.”

 

Industriële revolutie?

Volgens een toenemend aantal experts gaat 3D-printen in combinatie met internet, robotica en open software tot een nieuwe industriële revolutie leiden. Deze revolutie zal het komende decennium ingrijpende gevolgen hebben voor economieën van landen, verdienmodellen van bedrijven en het onderwijs. De vraag of deze revolutie zich daadwerkelijk gaat voltrekken, hangt vooral af van technologische vernieuwingen op het terrein van 3D-printen, ontwikkelingen op het gebied van software, de kostprijs van het printen en/of antwoord op de vraag of consumenten en bedrijven daadwerkelijk op grote schaal gebruik gaan maken van 3D-printen.

Het onderwijs is cruciaal voor de ontwikkeling van 3D-printen en kan een belangrijke bijdrage leveren aan versterking van de positie van de maakindustrie. De nieuwe generatie ondernemers en werknemers moet nu al leren om AM-producten te ontwerpen en te produceren, producten die met traditionele technieken niet kunnen worden gemaakt. Deze techniek biedt meer mogelijkheden om samen producten te bedenken en te maken. AM biedt volop mogelijkheden tot experimenteren en innoveren.

Zie voor een uitvoerige bespreking van de mogelijkheden op het terrein van 3D-printen en de voor- en nadelen zie De wereld van 3D-Printen op weg naar een nieuwe industriele revolutie? en voor toepassingen in het onderwijs 3D Printing Academy.

 

Op de politieke agenda

3D-printen staat inmiddels hoog op de politieke agenda van verschillende regeringen. Zo zei de Amerikaanse president Barack Obama in zijn State of the Union van februari 2013 dat zijn regering 1 miljard dollar wil investeren in de verdere ontwikkeling van 3D-printers. “The 3D printing has the potential to revolutionize the way we make almost everything”, aldus Obama.

China volgde. Naar aanleiding van deze toespraak van Obama kwam de Chinese regering met de aankondiging de komende jaren miljarden in 3D-printen te gaan investeren. In Europa zien we dat vooral in Engeland 3D-printen door de politiek is omarmd. Begin juli 2013 publiceerde de Britse regering een nieuw nationaal curriculum voor basisscholen, waarin scholen worden verplicht om 3D-printers aan te schaffen en leerlingen met het apparaat te laten werken. Dit is nodig, zo is de gedachte in Engeland, omdat 3D-printers op termijn de productie van goederen en daarmee de economie structureel zullen wijzigen. In de lesprogramma’s op de basisschool wordt sinds 2014 aandacht besteed aan 3D-printen en ook aan simpel programmeren.

In Nederland is 3D-printen een onderdeel van het economische beleid van het kabinet Rutte 2 om veelbelovende ICT-vernieuwingen in het bedrijfsleven te bevorderen. Deze zogeheten ICT-doorbraakprojecten moeten een bijdrage leveren aan economische groei en moeten de concurrentiepositie van Nederland versterken door efficiënter en grootschaliger gebruik van ICT, vooral in het midden- en kleinbedrijf.

13