Page content

article content

3D-geprinte matrijsdelen maken prototype in het échte materiaal mogelijk

Alligator Plastics is weer bezig met een nieuwe spannende technologie: het 3D-printen van kunststof matrijsdelen. In een gedeeltelijk van kunststof geprinte matrijs kan een spuitgietproduct worden gemaakt van de échte kunststof waarin het product zal worden uitgevoerd. Ideaal voor het maken van een prototype, dat in het werkelijke materiaal op een functionele manier kan worden getest.

Alternatief voor metalen matrijs

Het maken van een prototype van een spuitgietproduct kan redelijk nauwkeurig in een 3D-printer. Prima als het alleen om de vorm gaat. Maar soms wil een klant het prototype in een reële gebruikssituatie testen, bijvoorbeeld om de sterkte te meten. Dan is het belangrijk dat het prototype in de beoogde kunststof en productiemethode wordt gemaakt. ‘En dat kan niet in een gewone 3D-printer’, zegt R&D-engineer Edwin Meulensteen van Alligator Plastics. ‘Die werken met andere plastics en kunnen niet de eigenschappen van het spuitgietproces benaderen. Dus móet je zo’n realistisch prototype eigenlijk al in een metalen matrijs maken. Maar een metalen matrijs is duur en is niet morgen klaar. De nieuwe 3D-technologie biedt een heel aantrekkelijk alternatief.’

Test met vormblokken

Alligator Plastics test de nieuwe technologie sinds 2016, vertelt Edwin: ‘Grofweg bestaat een matrijs uit een metalen matrijshuis, met daarin een vormblok waarin de holte van het spuitgietproduct is gemaakt. Het vormblok is normaal ook van metaal. Onlangs hebben we het vormblok voor een bestaand product in kunststof laten 3D-printen door een gespecialiseerd bedrijf. We hebben hierbij rekening gehouden met de ontwerprichtlijnen voor deze 3D-technologie, waaronder een grotere lossing, zodat het vormblok langer mee gaat. De kunststof van het vormblok is niet-thermoplastisch, dus smelt niet. Vervolgens hebben we het bestaande eindproduct door middel van spuitgieten daadwerkelijk in de nieuw geprinte matrijs en in een thermoplastische kunststof gemaakt.’

Ook printen in eigen huis

Een geslaagde test, aldus Edwin: ‘We hebben geleerd dat het inderdaad lukt om een spuitgietproduct in een kunststof matrijs te maken. De kunststof vormblokken hebben de grote druk van het spuitgieten kunnen weerstaan. De vormvrijheid is nog wel enigszins beperkt. Kunststof is brozer dan metaal, dus we kunnen niet te diepe of dunne details aanbrengen. Maar de techniek werkt. Kort geleden hebben we een eigen 3D-printer aangeschaft, zodat we de geprinte matrijsdelen ook in eigen huis kunnen maken. Dat is natuurlijk weer sneller en goedkoper. De kwaliteit is minder robuust dan die van onze gespecialiseerde partner, maar we kunnen er kleine vormblokken en wellicht kunststof inzetdelen mee maken. Dit zijn losse vormen die in een matrijs kunnen worden gelegd om details in het eindproduct te veranderen.’

Matrijs printen in de ontwikkelfase

Hoewel Alligator Plastics de technologie nog verder doorontwikkelt leidt het volgens Edwin ongetwijfeld tot een doorbraak: ‘Met name in de ontwikkelfase met de klant. Tijdens dat proces zouden we snel en betaalbaar een matrijs kunnen printen, waarmee we een realistisch prototype in de gewenste kunststof kunnen spuitgieten. Zo’n prototype heeft dan weliswaar niet alle gedetailleerde functies, maar je kunt wel de hoofdfunctie testen. Daarnaast zouden we kleine series kunnen maken om bijvoorbeeld de doorlooptijd van het aanmaken en in productie brengen van een matrijs te overbruggen. Een andere toepassing is het printen van een kunststof matrijs om verwisselbare inzetdelen in bestaande metalen matrijzen te produceren.’ Er zijn volgens Edwin dus veel mogelijkheden, maar de technologie staat nog in de kinderschoenen. Nog niet alle toepassingen kunnen op dit moment worden gerealiseerd. Ook kent de technologie bepaalde beperkingen en moet er nog veel worden onderzocht. Alligator Plastics wil deze verdere verkenning graag samen met een klant doen. Dus geïnteresseerden kunnen zich melden. ‘Deze technologie heeft ons bijzonder veel te bieden. We zien ernaar uit om die nieuwe kansen met onze klanten te benutten’, aldus Edwin.

Meer productinnovaties van Alligator Plastics lees je hier.