3D-printen aan basis van nieuwe industriele revolutie

In de nieuwste video van het ondernemerscollege – een online videoplatform van Baker Tilly Berk waarop inspirerende colleges voor en door ondernemers worden geplaatst – staat de vraag centraal of 3D-printen een nieuwe industriële revolutie veroorzaakt. Douwe Bart Mulder, medeoprichter van 3D-printsoftware startup Printr, denkt van wel en geeft in het college inzicht in de verschillende technieken en de toepasbaarheid daarvan.

In een recent onderzoeksrapport wordt voorspeld dat de markt voor 3D-printen in 2020 een waarde zal vertegenwoordigen van $17,2 miljard. De grootste verandering die de komst van 3D-printen met zich meebrengt, is een geheel nieuwe manier om te produceren. In plaats van een reductief productieproces, waarbij van een stuk materiaal stukken worden afgehaald totdat de bruikbare vorm is bereikt, is 3D printen een additief proces, waarbij het materiaal in kleine laagjes wordt toegevoegd tot de gewenste vorm bereikt is. Volgens velen zal de nieuwe manier van produceren een nieuwe industriële revolutie ontketenen.

In de nieuwste aflevering van het ondernemerscollege, het online videoplatform van accountants- en adviesorganisatie Baker Tilly Berk, staat de vraag centraal of 3D-printen zal leiden tot een industriële revolutie. Gastspreker in deze aflevering is Douwe Bart Mulder, een van de medeoprichters van Nederlandse startup Printr. Printr is een spin-off van de Universiteit van Twente – waar de onderneming in 2014 werd opgericht – die zich er voor inzet om software te creëren waardoor gebruikers minder technische kennis nodig hebben om een 3D-printer te gebruiken. Naast de vestiging in Enschede heeft Printr anno 2015 een kantoor in Amsterdam. De 3D-print startup kwam onlangs in het nieuws omdat Printr via crowdfunding een financieringsbedrag van €750.000 wist op te halen. 

Mulder begint zijn college met het uitleggen van verschillende 3D-print technologieën. “3D-printen is eigenlijk een overkoepelende naam”, stelt Mulder, “Voor alle technieken die te maken hebben met het produceren van een object door materiaal toe te voegen, of ‘additive manufacturing’.” Dat kan op verschillende manieren, waarvan FDM (Fused Deposition Modeling) een van de meest gangbare is op het moment. Hierbij wordt materiaal via een spoel aangeleverd, dat gesmolten wordt en laagje voor laagje – 'als een veredelde slagroomspuit' – op elkaar wordt gelegd.

Een ander veel gebruikte techniek is SLS - Selective Laser Sintering. Bij deze techniek wordt er gebruik gemaakt van een bak met poeder. Een soort sneeuwschuiver plaatst telkens een nieuwe laag van het poeder die wordt vast gesmolten aan de daaronder liggende laag. Een groot voordeel van SLS is de vrijere keuze van materiaal – bij deze techniek kan bijvoorbeeld ook worden geprint in chocola, suiker, en zelfs goud. Nadeel zijn de nog erg hoge kosten van dergelijke printers. De derde techniek, die erg veelbelovend is volgens Mulder, werkt door middel van een vloeistof. Dit is een speciale vloeistof die kan worden uitgehard met een soort UV-pistool. Laagje voor laagje van de vloeistof wordt uitgehard door deze bloot te stellen aan een lichtbron.

Om de disruptieve potentie van 3D-printen duidelijk te maken, geeft Mulder een aantal voorbeelden van innovatieve toepassingen van de technologie. Zo noemt hij bijvoorbeeld het gebruik van 3D-printen in de zorg, waar 3D-printers medicijnen zouden kunnen produceren met een maatwerk dosering per patiënt. Maar ook in de bouw zullen 3D-printers kunnen worden gebruikt, zoals bij het 3D Print Canal House in Amsterdam, waar een grachtenpand 'live' 3D-geprint wordt. Het is door het gebruik van 3D-printers bijvoorbeeld ook eenvoudiger om ronde vormen in huizen en gebouwen op te nemen, in plaats van beperkt te worden door de vaak rechthoekige vorm van stenen. Daarnaast zal de hoeveelheid arbeid die vereist is om gebouwen te creëren dalen – Mulder schetst hierbij het toekomstbeeld van 3D-printers die volledig geautomatiseerd een hele stad printen.

“Je ziet het 3D-printen ook langzamerhand binnenkomen in de modewereld.” 3D-printen maakt de ontwikkeling van geheel nieuwe patronen mogelijk, en klanten kunnen bestellingen op maat laten printen, of zelfs alleen een model kopen om thuis zelf uit te printen. Waarom zijn al deze dingen er nog niet in het publieke domein? “Het probleem is dat de materialen duur zijn, de printers duur zijn, en er is veel kennis nodig om iets in 3D te kunnen modelleren”, luidt het antwoord.

Een ander obstakel is de complexiteit van de 3D-printsoftware. De software die momenteel gebruikt wordt is niet eenvoudig te gebruiken, en om van een idee tot een uiteindelijke fysieke print te komen zijn volgens Mulder dikwijls twee tot drie tools nodig. Maar het grootste probleem dat Mulder noemt is het versnipperde karakter van de 3D-printindustrie. Er zijn honderden bedrijfjes voor zichzelf materialen en printers aan het ontwikkelen, maar “er is geen standaard, en er is niet een richtlijn waar iedereen naartoe wil, en waar de hele industrie zich naar voort beweegt”, aldus Mulder.

“Als iedereen die zich op dit moment in de 3D-printindustrie bevindt, zich ervoor inzet 3D-printen makkelijk te maken en dat de content die gebruikt wordt op de juiste manier gedeeld wordt, dan geloof ik dat we zeker binnen tien jaar allemaal een 3D-printer of thuis hebben staan, of gebruikmaken van 3D-printen”, concludeert Mulder zijn betoog.