Ons werk

High Viscous Material Inkjet Printer

TNO onderzoekt en ontwikkelt nieuwe, en verbetert bestaande, Rapid Manufacturing (RM)-processen. Sommige RM-processen gebruiken inkjettechnologie om 3D-producten te maken. De daarin gebruikte printkoppen kunnen vloeistoffen verwerken met een viscositeit tot maximaal 30 mPa's. Wij ontwikkelden een printkop en het proces om hoogwaardige materialen met een viscositeit tot 500 mPa's bij kamertemperatuur te verwerken tot 3D-producten.

Binnen het Europese Project Custom Fit (www.custom-fit.org) werken verschillende partijen aan nieuwe RM-processen waarmee unieke producten gemaakt kunnen worden. Ook kan elk product op maat worden gemaakt, afgestemd op een individu. TNO richt zich op het ontwikkelen van een proces, hoogviskeus inktjetprinten waarmee custom-made implantaten van bio-compatibel en bio-afbreekbaar materiaal gefabriceerd kunnen worden. Het ultieme doel binnen dit project is het maken van een kaakimplantaat van materiaal waarin lichaamseigen bot opnieuw kan groeien. Het geïmplanteerde materiaal wordt vervolgens door het lichaam afgebroken. Om celgroei in het implantaat te stimuleren, kunnen selectief groeistimulatoren worden toegevoegd. Niet op elke plaats is hetzelfde type cel gewenst. Ook moet de celgroei niet overal even sterk gestimuleerd worden. Daarom dient er op elke positie in het implantaat een afgemeten hoeveelheid groeistimulator te worden toegevoegd. In RM-terminologie wordt dit het aanbrengen van een gradiënt in de materialen genoemd of ook multi material manufacturing.

Proces voor 3D-producten

Om dergelijke 3D-producten te kunnen bouwen is een machine nodig die een aantal verschillende hoogwaardige en uithardbare materialen selectief door elkaar kan printen. Voor de modellering van de te maken producten hebben wij InnerspaceTM ontwikkeld, een CAD-programma dat materialen in een 3D-product kan definiëren en deze ook kan vertalen naar data geschikt voor een RM-machine. De door ons ontwikkelde machine is uitgevoerd met drie printkoppen waarmee, met een frequentie van 20 kHz, verschillende UV-uithardbare materialen selectief naast elkaar kunnen worden gedeponeerd op een bewegende stage. De printkop waarmee het hoogviskeuze materiaal verwerkt wordt, is volledig binnen TNO ontwikkeld en middels octrooien beschermd. Het ontwikkelproces is in de optimalisatiefase beland. Wij zijn nu in staat een graded 3D-product te maken. Op dit moment wordt gewerkt aan het verbeteren van de nauwkeurigheid en snelheid van het proces. Daarna gaan we op zoek naar een commerciële partij, waarmee we samen de opstelling van een werkend concept naar de industriële toepassing kunnen brengen.

Contract research

Door onze contractresearch bieden wij bedrijven op verschillende manieren toegevoegde waarde in het snelgroeiende RM-gebied. Onze kennis van het printproces en de daarop afgestemde materialen staat daar garant voor.

  • Met ons uniek systeem kunnen we verschillende hoogviskeuze vloeistoffen (tot 500 mPa's) verwerken zoals oplosmiddelvrije inkten of gevulde materialen.
  • In de toekomst wordt het aantal printkoppen, nu drie, uitgebreid.
  • Wij zijn in staat druppels met een uniforme verdeling te maken.
  • We ontwikkelen ook een proces om geleidende metaalsporen te printen.
  • Naast ons eigen Continuous Inkjet-systeem hebben we diverse commercieel verkrijgbare drop on demand-systemen in huis (MicroFab PolymerJet, Dimatix DMP, Trident Pixeljet en Spectra Nova). We kunnen onderzoeken of uw materiaal bruikbaar is in commercieel verkrijgbare printsystemen. Ook kunnen we uw materiaal aanpassen zodat het bruikbaar is.

Dr. ir. Erwin Meinders

Contact

Dr. ir. Erwin Meinders

  • Additive manufacturing
  • 3D printen
E-mail

Wij gebruiken anonieme cookies om het gebruik van onze site te verbeteren.