Dossier 3D-Printing: nut en noodzaak

Zoals we in het eerste deel van dit dossier bespraken, worden 3D-printers voor verschillende zaken ingezet. Het is dan ook vanzelfsprekend dat ook architecten steeds vaker gebruik maken van de technologie. Waar ze vroeger hun maquettes in elkaar knutselden, worden die nu steeds vaker kant-en-klaar geprint. 

Grote internationale architectenbureaus gebruiken hun eigen 3D-printer. Kleinere ateliers kunnen echter gebruik maken van de printers van gespecialiseerde bedrijven. Goedhart Repro is zo een bedrijf. Het print ontwerpen van architecten, ingenieurs en bouwfirma's met zijn industriële Z650 3D-printer. "De bouwsector kan profiteren van de technologie," vertelt 3D Production Manager Bart Vilain van Goedhart Repro. "Met een 3D-model krijgen de klanten een beter inzicht in het ontwerp: een groot voordeel voor de architecten en de bouwploeg maar ook voor de projectontwikkelaars en de potentiële eigenaars."


Hands-on

"De prints bieden een nieuwe vorm van presenteren," weet Geerten Vester, Commercieel Manager van Goedhart Repro. "Klanten kunnen ingewikkelde problemen of constructies uitleggen aan de collega's, maar kunnen het project tegelijkertijd mooi presenteren naar hun klanten toe."

3D-Printing is een mix van het ambachtelijke en het industriële. Het ontwerp, de voorbereiding en de afwerking getuigen van een gespecialiseerde en met de hand uitgevoerde aanpak, terwijl het productieproces met de precisie van de modernste technologie gebeurt. Het printen zelf is een cascade van verschillende lagen waarmee er stap voor stap een object wordt opgebouwd uit keramisch poeder. Na afloop wordt het poeder uitgehard met een soort superlijm. 

"De mogelijkheden van onze keramische technologie zijn groot, maar niet grenzeloos," legt Vilain uit. "We kunnen niet altijd alle kleine details van een ontwerp maken. Te klein en ze breken, te groot en het is niet meer mooi. Het is altijd zoeken naar een evenwicht tussen de wensen van de ontwerpers en de mogelijkheden van de technologie."

Om dat evenwicht te vinden overlegt de firma uitgebreid met de klant. Tijdens een intakegesprek stelt Goedhart Repro verschillende vragen aan de klant om zo een goed beeld te krijgen van het project. Nadien wordt er een aangepast 3D-model gemaakt dat uiteindelijk geprint wordt. "Vooraleer we kunnen printen, moeten we het originele 3D-ontwerp meestal sterk aanpassen. Zo moeten we de dikte en dus ook de stevigheid van de onderdelen geregeld bijsturen," weet Vester.


Verschillende mogelijkheden

Omdat 3D-printen niet gebonden is aan één soort printer is het een flexibele technologie. Deze souplesse werpt haar vruchten af. Verschillende firma's - niet enkel die in de bouwsector - gebruiken de technologie om hun producten te verbeteren. Juweliers maken de gekste creaties met behulp van het verloren wasprincipe, maar ook bedrijven in de hobbysector weten de printers in te zetten. 

Zo gebruikt NextReef, een bedrijf dat aquariumspullen produceert, een 3D-printer om te helpen bij het ontwerpproces. Blogger Mad Scientist Coral printte dan weer zijn eigen proteïne skimmer, een apparaat dat afvalstoffen uit het aquariumwater filtert. 

Autoconstructeurs en zelfs vliegtuigbouwers zoals Lockheed Martin experimenteren met de additieve technologie. Volgens Lockheed Martin zouden satellietcomponenten lichter en kleiner gemaakt kunnen worden met behulp van 3D-printers, wat dan weer besparingen oplevert voor de firma én de overheid. 

Zelfs modeontwerpers kunnen profiteren van de technologie. Zo kreeg burlesque danseres Ditta Von Teese een zwarte jurk, gemaakt met aaneengeschakelde plastic onderdelen. Ontwerpers Michael Schmidt en Francis Bitonti toonden hun creatie midden februari dit jaar aan de wereld.


Noodzaak

Het lijkt wel alsof het bijna een noodzaak is geworden om een 3D-printer bij het productieproces te betrekken. En misschien is dit wel zo. Hoewel er verschillende technologieën zijn die een gelijkaardig resultaat kunnen bieden, is er maar één moderne technologie die het zo kostenefficiënt kan doen. "3D-printen is ongetwijfeld de toekomst, maar momenteel is het nog relatief beperkt," weerlegt architect-vennoot Peter Leroy van Stramien. "Het concept is zeker handig en voor herhaling vatbaar, maar de prijs ligt nog een beetje hoog." Toch ligt de kostprijs van een 3D-print vele malen lager dan die van bijvoorbeeld spuitgieten. 

Alternatieven zoals het klassieke bouwen van een maquette zijn inderdaad goedkoper, maar zijn tegelijkertijd beperkt in complexiteit. "Een 3D-print kan daarintegen zo ingewikkeld zijn als je zelf wil," weet Vilain. "Met de technologie die we nu hebben, kunnen we dingen doen die vroeger niet mogelijk waren. 3D-printen is de volgende grote stap in het ontwerp en productieproces." 

Dat de kosten momenteel nog relatief hoog liggen is volgens Goedhart Repro een kwestie van tijd: "Het is waar dat de printers en de grondstoffen nu nog te duur zijn voor de gewone particulier of de kleinere bedrijven, maar hoe meer mensen zich achter de technologie scharen, hoe sneller de kosten zullen dalen." 

En met het dalen van de kosten is meteen ook de laatste barrière voor 3D-printing geruimd. 

Goedhart Repro staat op de beurs I Am Architect op 19 juni in Gent. Het bedrijf geeft een doorlopende demonstratie van het 3D-print proces.