QDP richt zich met hun Carbon 3D-printer op next level validatie van prototypes

QDP, een 3D-print- en spuitgietbedrijf voor kunststofproducten uit Duiven, beschikt als enige in Nederland en België over de Carbon 3D-printer voor kunststoffen. De carbon 3D-printer werkt met “Continuous Liquid Interface Production” (CLIP), een gepatenteerde methode van 3D-printen die gebruik maakt van fotopolymerisatie om met harsen gladde, vaste objecten met een grote verscheidenheid aan vormen te creëren. De prints gemaakt met de Carbon 3D-printer zijn isotroop en sterke materialen zijn beschikbaar. De techniek biedt onder meer de mogelijkheid om prototypes snel en eenvoudig te testen op een realistische manier. Hierdoor wordt niet alleen tijd maar ook geld bespaard.

De Carbon 3D-printer kan materialen isotroop printen. Dit betekent dat het object in alle richtingen even sterk is, wat objecten oplevert die vergelijkbaar zijn aan degene die door middel van spuitguiten worden geproduceerd. De techniek gebruikt UV-uithardende harsen en UV-licht om de vorm van een object op te bouwen, waarna het model uitgehard wordt in een speciale oven. In de oven ontstaat een chemische reactie: door het opwarmen gaan de moleculen zich met elkaar verbinden in alle richtingen. Dit verbetert niet alleen de oppervlaktekwaliteit, maar resulteert ook in een solide object dat in alle richtingen even sterk is.

De isotrope structuur van de Carbon 3D-prints heeft als voordeel dat er geen tooling nodig is om te valideren of een ontwerp al dan niet sterk genoeg is voor productie. De mogelijkheid om prototypes in een realistische situatie te testen en direct te valideren, scheelt voor de opdrachtgever heel wat tijd en geld. Dat bewijzen bijvoorbeeld ook twee concrete cases van QDP waarbij ze de Carbon 3D-printer hebben ingezet:

Ge-3D-printe koppelstukken in speeltoestellen

Ijreka Speelomgevingen uit Dalfsen is een leverancier van speeltoestellen in verschillende materiaalsoorten. QDP verzorgde voor deze klant de engineering en productie van drie verschillende koppelstukken voor de speeltoestellen. Aangezien veiligheid hierbij enorm belangrijk is, heeft QDP tijdens dit project zorgvuldig aandacht besteed aan het valideren van de eisen die gesteld zijn aan de koppelstukken: de koppelstukken moeten een gewicht kunnen dragen van minimaal 350 kg en de materialen dienen UV-bestendig te zijn omdat de toestellen buiten staan.

Om te valideren of hun ontwerp sterk genoeg is voor productie, heeft QDP eerst een prototype geprint met de CARBON 3D-printer. Hiervoor maakten ze gebruik van RPU-70, een materiaal met bijna dezelfde eigenschappen als nylon. QDP koos namelijk voor nylon als eindmateriaal bij het spuitgieten omdat deze kunststof bekend staat voor zijn hardheid, slijtvastheid en UV-bestendigheid. Dankzij de isotrope structuur van de onderdelen die uit een CARBON 3D-printer komen, kon Ijreka het prototype direct valideren via een fysieke test. De test gebeurde door zakken betonmortel aan de prototypes te hangen en het gewicht op te voeren totdat er iets zou breken. Uiteindelijk hebben de testonderdelen het begeven na een belasting van 400 kg, ruim boven de projecteisen. Door een prototype te maken dat geschikt was voor een fysieke test is er flink bespaard op tijd en kosten: de matrijs hoeft pas gemaakt te worden nadat het prototype is goedgekeurd en de productie kan met zekerheid en zonder onvoorziene aanpassingen nadien starten.

Simpel en sterk schuifsysteem voor geothermie

Bij geothermie wordt aardwarmte gebruikt als energiebron. Senfina uit Lint bedacht het Sunliber-captatiesysteem om op een minimale oppervlakte efficiënt energie te onttrekken uit deze bron. Door PE-leidingen in een compacte lusvorm te begeleiden via een lattensysteem wordt de beschikbare ruimte optimaal benut. Hoewel het systeem met de houten latten goed werkte, vond Senfina dat er nog verbetering mogelijk was: de lange latten zijn lastig te vervoeren en de montagetijd zou misschien wel korter kunnen. De leidingen telkens met tiewraps aan de latten bevestigen, kost namelijk heel wat tijd. Om deze reden heeft Senfina QDP gevraagd een oplossing door te ontwikkelen en te testen die sterk, efficiënt te transporteren en makkelijk te installeren is en die ook een professionele uitstraling heeft.

Via de input van Senfina heeft QDP een modulaire “toggle” uit kunststof ontworpen die je eenvoudig en snel in elkaar kan schuiven. Eenmaal de delen in elkaar geschoven zijn, houdt het systeem zichzelf ook op zijn plek. Nu was het uiteraard nog belangrijk om te controleren of de koppelstukken sterk genoeg zouden zijn. Aangezien de CARBON 3D-printer objecten isotroop en dus even sterk in alle richtingen kan printen, kon deze controle via een fysieke test met prototype gebeuren. Het resultaat? De PE-leidingen konden compact in een lus worden vastgezet; het materiaal was goed bestand tegen de spanning van de lussen en de kracht van de aarde; dankzij het schuifsysteem zijn de lussen snel en eenvoudig vast te maken en door het nieuwe formaat ook makkelijk te vervoeren. Met andere woorden: het prototype heeft de test goed doorstaan en de productie kon zonder zorgen starten.

Nieuw materiaal

Via spuitgieten of de Carbon 3D-printer helpt QDP productiebedrijven met hun productontwikkeling en de productie van kunststofproducten. Onlangs voegde Carbon nog een nieuw materiaal toe aan het materiaalportfolio van de printer: Loctite 3D. Het is een sterk, stijf en doorzichtig materiaal voor 3D-printen dat wordt geproduceerd als een eendelige hars. Dankzij zijn hoge hardheid kan QDP ook dit materiaal inzetten voor functionele prototypes en geselecteerde onderdelen voor eindgebruik. Het materiaal is namelijk ideaal geschikt voor toepassingen die een functionele hardheid, stijfheid en temperatuurbestendigheid behoeven, alsook nauwkeurigheid en een gemakkelijke oppervlakteafwerking. Meer info over dit nieuwe materiaal kan je hier vinden.

DLS, SLS, FFF, SLA, DLP, of …? Vraag je je af welke technologie voor jouw toepassing geschikt is? Contacteer Flam3D.