MaxResolution3D vult het gat in een belangrijk gebied van 3D printen – het gebied tussen prototyping en grootschalige spuitgietproductie – voor projecten die hoeveelheden tot tienduizend onderdelen vereisen. Om dit volume aan 3D-geprinte onderdelen consistent te kunnen leveren, hebben dienstverleners op het gebied van additive manufacturing meestal meerdere 3D-printers en een groot personeelsbestand nodig om aan de vraag te kunnen voldoen.

MaxResolution3D is opgericht in 2021 en heeft zich ten doel gesteld om serieproductie met behulp van 3D-printen mogelijk te maken. MaxResolution3D biedt bedrijven de mogelijkheid om polymeeronderdelen op locatie in het centrum van Europa te produceren met behulp van een geautomatiseerde productiecel die 3D-geprinte onderdelen in grote volumes en met minimale arbeid kan leveren.

FormFoundation wees op een terugkerend probleem bij bepaalde beursconstructies: De spots die boven hun beursstands hangen, hebben beugels die over de reclameborden of wanden van de stands uitsteken en lelijke schaduwen werpen. Voorheen moesten werknemers ladders beklimmen en om deze overstekken heen zagen, een vervelende en tijdrovende klus voor elke installatie.

De eerste zoektocht naar een oplossing leidde hen naar een metaalbewerkingsbedrijf, dat echter 32.000 onderdelen moet produceren om een redelijke prijs per onderdeel te realiseren. Bovendien wordt elke beursstand op maat gemaakt. FormFoundation had een op maat gemaakt onderdeel nodig in het 500-1000-deelbereik en besprak hun uitdaging met MaxResolution3D. Het onderdeel moest klein zijn – niet groter dan vijf centimeter – en mechanisch stabiel genoeg om de grote koplampen te houden die het probleem veroorzaakten. Het bedrijf had de onderdelen ook nodig voor een beursstand die in slechts een paar dagen moest worden opgezet.

Dario Dill, Operations & Digitalisation, medeoprichter van MaxResolution

Michael Wagner, eigenaar en CEO van FormFoundation

Toen MaxResolution3D in 2021 zijn productiebedrijf oprichtte, was de grootste uitdaging het vinden van een kosteneffectieve 3D printtechnologie die de beste kwaliteit zou leveren met snelle productietijden. Ze hadden een consistente, betrouwbare productie nodig voor grote hoeveelheden onderdelen. En om te voldoen aan de tijd- en kostenvereisten voor de productie van grote hoeveelheden, moest deze oplossing zo eenvoudig mogelijk zijn.

MaxResolution3D koos voor de NXE 400Pro 3D printer, een industriële hars 3D printoplossing met een bouwvolume van 17 liter en productiesnelheden die tot 6,5 keer sneller zijn dan andere 3D printers in dezelfde klasse. Deze printer wordt bediend als onderdeel van een productiecel met een robotarm die drie printers tegelijk bedient en de bouwplaten met de afgewerkte onderdelen naar een automatisch wasstation en vervolgens naar een opslagrek transporteert. Daarna is er alleen nog werk nodig om de afgewerkte onderdelen naar de xCURE te transporteren voor de uiteindelijke uitharding.

Toen FormFoundation MaxResolution3D benaderde, was het bedrijf goed uitgerust voor een project als dit dat snel gerealiseerd moest worden. MaxResolution3D begon onmiddellijk met het ontwerp en testte twee iteraties voordat de serieproductie van het uiteindelijke onderdeel van start ging. Het idee was om een dun, vier centimeter breed onderdeel te ontwikkelen van x45-Black, een sterk en goedkoop kunstharsmateriaal dat het gewicht van de koplampen kan dragen.

Door het FIM-proces met de XiP 3D-printer van Nexa3D en het xMOLD-materiaal te introduceren, profiteerde Alpine Advanced Materials van talrijke voordelen:

Snelle prototyping: FIM stelde Alpine in staat om snel prototypeonderdelen van hoge kwaliteit te produceren voor demonstraties en validatietests bij klanten. De mechanische eigenschappen van de FIM onderdelen waren exact gelijk aan die van de permanente stalen mallen, wat een nauwkeurige prestatie-evaluatie mogelijk maakte.

Verbeterde sterkte en oppervlaktekwaliteit: Vergeleken met direct 3D-geprinte onderdelen hadden de onderdelen die met FIM werden gevormd een hogere sterkte en oppervlaktekwaliteit. Dit maakt ze geschikt voor een breed scala aan toepassingen, waaronder productdemonstraties en eerste productieruns van kleine aantallen.

Tijd- en kostenbesparingen: FIM heeft de tijd en kosten die nodig zijn om de matrijzen te maken drastisch teruggebracht. De uitzonderlijke snelheid van de XiP-printer maakte het mogelijk om meerdere matrijzen per uur te produceren, wat de mogelijkheden van conventionele CNC-bewerking overtrof. Alpine was in staat om 5-10 prototype matrijzen te produceren voor een fractie van de kosten van een productiegereedschap, waardoor klanten aanzienlijk konden besparen.

Minder risico bij materiaalinnovatie: FIM stelde Alpine’s klanten in staat om nieuwe thermoplastische materialen zonder risico’s te benaderen. Snel gevormde prototypes boden de mogelijkheid voor uitgebreide validatietests om de succesvolle introductie van innovatieve materialen te garanderen.

Door de NXE 400Pro printers en de automatiseringscel te gebruiken, kon MaxResolution3D de betrouwbaarheid van de productie verhogen tot meer dan 97% voor 7.000 onderdelen.

Dario Dill, medeoprichter van MaxResolution3D: “De hoge printsnelheden van Nexa3D zonder in te leveren op kwaliteit en het gebruik van veel materiaal betekent dat we onze klanten de beste prijzen kunnen bieden. Het functionele platform biedt de mogelijkheid om de printopdrachten betrouwbaarder te maken, omdat we het productieproces via de ingestelde technologie sterk kunnen individualiseren.”

Dankzij deze betrouwbaarheid en snelheid kon MaxResolution3D in slechts 5 dagen 500 onderdelen ontwerpen, printen en leveren aan FormFoundation. Na het herhalen en bijwerken van het ontwerp werd het op dinsdag geüpload naar de geautomatiseerde productiecel en werden de afgewerkte onderdelen op donderdag afgeleverd bij de show.

“Ik denk niet dat er een andere technologie is die dit volume aan onderdelen met deze snelheid kan leveren”, zegt Michael Wagner, CEO van FormFoundation.

Na dit project zijn zowel FormFoundation als MaxResolution3D het erover eens dat dit type innovatieve productie al een aanwinst is in de ontwerpfase.

“Als je voor een probleem staat, denk dan buiten de gebaande paden. 3D-printen is mogelijk voor serieproductie,” zegt Wagner. “Door het als optie te gebruiken, krijg je zoveel flexibiliteit in productontwikkeling; als je voor problemen komt te staan, heb je een toegankelijke oplossing.”