De ultieme potentie van 3D printing, ook wel additive manufacturing (AM) genoemd, is vrijheid in productontwerp en maakbaarheid, zodat vanuit producteisen een product kan worden ontworpen en gefabriceerd, zonder beperkingen ten aanzien van proces- en materiaalkeuze. Industrieel AM kan voor veel bedrijven nieuwe kansen bieden, ten aanzien van het ontwikkelen van nieuwe marktsegmenten, producten, diensten en verdienmodellen, maar het ontwikkelen van solide business cases, het inschatten van de gerelateerde risico’s en de benodigde investeringen maken het voor veel bedrijven lastig deze disruptieve technologie te omarmen.
Tegen deze achtergrond hebben TNO en het High Tech Systems Center van de TU Eindhoven (HTSC-TU/e) het Fieldlab Multi-materiaal 3D Printing (MultiM3D) geïnitieerd om enerzijds de Zuid Nederlandse AM kennisinfrastructuur verder te versterken, en anderzijds de innovatiekracht van de (Nederlandse) industrie, waaronder nadrukkelijk ook MKB, te vergroten. Het Fieldlab MultiM3D wil dit bereiken door:
- Nederlandse publieke en private partijen samen te brengen in innovatieprogramma’s om de marktintroductie voor geselecteerde multi-materiaal AM business cases te versnellen;
- Bestaande infrastructuur en nieuw te ontwikkelen infrastructuur in te zetten om deze innovatieprogramma’s uit te voeren;
- Deze programma’s met Europese competentiecentra te verbinden (zoals Flanders make, Fraunhofer, etc.);
- Een actief internationaal ecosysteem van kennispartijen en bedrijven te onderhouden om maximale kruisbestuiving en samenwerking te bereiken.
Het Fieldlab MultiM3D is een co-creatie platform van industriële partijen uit de gehele waardeketen en kennisorganisaties. Op basis van geïdentificeerde vraagsturing vanuit het bedrijfsleven zijn er een drietal multi-materiaal use cases gedefinieerd, waarbinnen gezamenlijk onderzoekuitdagingen op het gebied van materialen, processen, productiemachines, en ontwerpmethodologieën worden geadresseerd:
- Groot oppervlak keramiek printen voor hightech toepassingen biedt kansen voor het produceren van grootoppervlak machine onderdelen binnen een significant kortere tijd en tegen significant lagere kosten. De uitdaging hier zit hem in de geïntegreerde ontwikkeling van de combinatie van materiaal, proces en equipment.
- Multikleur dentaal voor geprinte kronen met een “levendige” multi-kleur. Deze toepassing zal voor grote vernieuwing binnen de dentale wereld zorgen. Hiervoor is een multi-kleur AM proces vereist dat materialen kan verwerken met minimaal dezelfde mechanische en biocompatibiliteits eigenschappen en dimensionele stabiliteit als van mono-kleur printen.
- Geïntegreerde elektronica opent nieuwe mogelijkheden in productontwerp en functionaliteit van (consumenten) elektronica producten, zoals LED verlichting met geïntegreerde elektrische functies, De uitdaging is de integratie en combinatie van meerdere AM technieken en methodes, o.a. voor het maken van mechanische en optische structuren en om 3D elektrische structuren en componenten aan te brengen.\
De ontwikkelde technologieën zullen breder toepasbaar zijn dan alleen deze applicaties. Door de Fieldlab organisatie die de projecten “overkoepelt”, ontstaat een infrastructuur waarin kruisbestuivingen met andere applicaties kunnen plaatsvinden en nieuwe initiatieven ontplooid kunnen worden. Op deze manier kan de kennis effectief worden overgedragen naar gehele waardeketen, waaronder de (Zuid) Nederlandse industrie. Dit geldt voor de huidige in dit voorstel beschreven use cases maar ook voor toekomstige use cases en technologie/applicatie combinaties.
