Fast Track via 3D-printede sprøjtestøbeforme

Når danske virksomheder står over for at skulle lancere et nyt produkt, der skal fremstilles via plaststøbning, står de over for et forløb, der dækker over en

1) produktudviklingsfase, og

2) produktlancering.

Den første fase er ofte en stor investering, og det er også en risikoladet post, hvilket gør, at der er en hurdle i forhold til at forfølge produktidéer. Selv den bedste planlægning og et budget lagt efter de bedst tilgængelige informationer og vurderinger kan vise sig at ikke holde stik.

Udviklingsfasen består normalt af et forløb, hvor der bliver fremstillet et antal prototyper som testes af. Traditionelt skal man til dette fremstille et støbeværktøj, hvilket hurtigt kan koste 50.000 kr. og opefter og forbruge mindst 10 uger.

Tilmed, hvis det støbte emne viser sig at skulle ændres, skal man højst sandsynligt indkøbe et nyt værktøj med yderligere ventetid. Muligheden for at teste idéer af ud over det helt strengt fastlagte (er derfor ringe.

Additive Manufacturing har betydet en lettelse i produktudviklingsfasen. Prototyper kan fremstilles meget hurtigt i en række materialer, særligt ABS, PLA og Nylon.

For mange virksomheder er dette dog ikke nok. Fordi

1) prototyperne ønskes i det rigtige materiale, og
2) de skal sprøjtestøbes

Så opfører de sig som det færdige produkt i forhold til alle de produktegenskaber der er ønskelige. Det være sig udseende, styrke,  elasticitet m.m.

3D PIM

For at  afhjælpe dette er sprøjtestøbning ved brug af 3D-printede forme (3DPIM) kommet på banen. Emnerne bliver sprøjtestøbt i det rigtige materiale, og formene kan produceres hurtigt og billigt. Typisk vil man kunne fremstille et par hundrede emner pr. form, inden den nedbrydes.

3DPIM har indtil nu fået nogen udbredelse i verden. Den store 3D-print-producent Stratasys har fx en forretning inden for 3DPIM. Deres erfaring er, at der spares 50-90% af tid og 50-70% af pris i udviklingsfasen. En støbeform leveres på op til 4 uger. Dette er en væsentlig forbedring. I Danmark har man set nogen brug af 3DPIM, men mest på småprojekt-stadiet, med udvikling på DTU for en stor dansk produktionsvirksomhed samt på Teknologisk Institut. Området er stadig ret nyt og ukendt for virksomhederne.

FREEFORM INJECTION MOLDING (FIM)

Som noget nyt inden for 3DPIM er det blevet muligt at producere forme endnu hurtigere og friere ved Freeform Injection Molding (FIM). Her opløses formene efter størkning af emnerne, hvorved emnerne frigøres. Herved behøver produktdesignerne ikke tænke i skillelinjer, hvilket kan betyde en væsentlig fordyrelse af støbeværktøjet og være en showstopper. Med andre ord fjerner 3DPIM-FIM hindringer mellem produktdesigneren og den sprøjtestøbeansvarlige. Det styrker flowet fra idé til fremstillet produkt.

I 3DPIM er opstarten langt hurtigere end blot plaststøbning. Ved split-molds er emnefremstillingen lige så hurtig som normal plaststøbning – ved FIM skal formene printes pr. emne, men selve støbningen er næsten lige så hurtig som for split-molds.

In the fall of 2019, Danish AM Hub won the German Design Award in Excellent Communications Design Corporate Identity. As our logo represents our biggest interest (AM Technology!), we are honored to receive this prize.

DESIGN BACKGROUND

AM Hub’s visual identity is the personification of AM technology. The continuous process of layering material upon material until a fully formed shape appears inspired us to create a logo that explains something specific about the actual process while creating a strong and dynamic identity that easily transforms itself into other shapes, even pictograms. The white lines are a recurring and playful theme throughout the entire website.

STATEMENT OF THE JURY

The idea of translating the layering principle of a 3D printer into the design of the logo worked impressively well. With its horizontal lines of varying lengths, it looks elegant and high-end, harmonising perfectly with the blue design of the corporate image, giving the hub its own distinctive identity.

Read more about the award here

Read more about the exciting collaboration for designing the logo with Urgent Agency here

Højdepunkter fra Formnext 2019

Årets helt store internationale messe for 3D print og Additive Manufacturing, Formnext, er igen succesfuldt løbet af stablen i Frankfurt.Endnu en gang er den brede interesse for AM teknologien kun blevet større, og i år er antallet af udstillere steget til 850 fra sidste års 550. Dansk AM Hub var selvfølgelig også tilstede for at følge med i de seneste trends ved den hurtig voksende teknologi. Helt kort er formålet med udstillingen at konsolidere de additive og konventionelle produktions-procedurer, som den næste generation af produktudviklingen, inden for en lang række af industrier, består af.

Indenfor hardware lancerede flere af de helt store spillere deres seneste ideer. Blandt andre udstillede Desktop Metal deres nyudviklet ”Shop System” som en all-in-one løsning indenfor metal print, EOS fremviste deres seneste bud på et system til forarbejdning af polymer og GE Additive demonstrerede deres nye Arcam EMB system, som kan printe hurtigere og derved reducere enhedsomkostningerne. Indenfor software blev flere store fremskridt også fremvist. Forbedringerne som både giver muligheder i design og geometri, men også vil give mere effektive og automatiseret arbejdsprocesser. Som endnu et bevis på den hurtige udvikling inden for AM blev også flere nye materialer introduceret ved årets messe. Heriblandt i kobber fra GE Additve og Sandvik samt keramisk fremstilling fra SiCeram og Spectrum Filaments.

3D printing media network har samlet diverse nyheder fra Formnext. Lær mere her

3D Print kommer til at revolutionere implantat-markedet

I 2015 indleverede Casper Slots og Martin Bonde Jensen patentansøgning på deres 3D print materiale til konstruktion af knogler. Til grund for ansøgningen for det lå et universitetsprojekt på SDU og et ønske om, at lave noget med 3D print. I 2017 flyttede de ud af universitetet og startede Particle3D (Ossiform per januar 2022).

”We print bones” lyder Particle3Ds slogan. Hvis man ikke kender til 3D print kan det lyde helt alien-agtigt, men på mange måder er ideen ret enkelt – og rummer et enormt potentiale.

Knogleimplantater i naturligt materiale

Det er svært at rekonstruere knogle-patienter. De implantater der findes i dag, er lavet af polymér eller metaller. Og det er både dyrt og komplekst at printe i titanium, samtidig med det, vil titanium altid være et fremmedlegeme i kroppen og dermed er der en risiko for, at kroppen frastøder den kunstige knogle. Hvis man bruger rigtig knogle, er det knogler, man har høstet andre steder i kroppen, fx fra skinnebenet, hvilket betyder, at patienten skal undergå en ekstra operation, og herefter skal kirurgen file knoglestykket til, så det kommer til at passe til fx kæben. ”Et skinneben er en lige knogle, som man skal lave en kæbe ud fra det. Det kan være fra trafikulykker og patienterne er ofte glade for det kirurgen har kunnet gøre, men hvis man ikke kan genkende sig selv, så får man ofte en depression”, fortæller Casper Slots, CCO og en af de to grundlæggere af Particle3D.  

Det materiale Particle3D arbejder med består af et naturligt mineral, der allerede findes i knogler, nemlig tricalcium phosfat. Det er det 70% af vores knogler består af. Det betyder, at kroppen vil genkende det, modsat titanium. Particle3Ds materiale er fedtsyre og mineral, som til sammen giver en paste, der kan trykkes ud af en tube. Med fedtstyren kan man styre hvornår, den er flydende og hvornår den er fast. Particle3Ds materiale bruges i desktop-printere, hvor printhovedet bygges om.  

Indtil videre kører Particle3D forsøg med dyr. De første forsøg med mus gav meget gode resultater, da de 3D printede implantater fusionerede med det omkringliggende væv, hvilket betyder, at implantatet vil blive omdannet til almindelig knogle. Lige nu kører de et forsøg med grise.

I det første pilotstudie blev seks grise scannet og har herefter fået fjernet tre cm af kæben. De har fået et 3D printet implantat i stedet. Forsøget blev afsluttet efter 8 uger og der blev allerede på dette tidspunkt vist fine resultater. Pt. er Particle3D i gang med et forsøg med otte grise, der skal gå med implantatet i et halvt år. Det er vigtigt med en længere tidshorisont for at finde ud af, om implantatet bliver omdannet til rigtig knogle.

Particle3D er i dialog med etisk komite for at finde ud af, hvordan et forsøg med mennesker kunne se ud. Det er klart, at før både trafikofre, kræftpatienter og andre med behov for implantat får den 3D printede knogle, skal man køre test efter alle kunstens regler.

Det fremtidige potentiale

Og netop fremtidsplanerne om, at skulle bringe Particle3D på markedet har fået deres CEO Thea Wulff Olesen med ombord, og hun lægger ikke skjul på, at hun ser et kæmpe potentiale i virksomheden og teknologien.

”Det vi ser mulighed for er at kunne levere et patienttilpasset implantat til hvem som helst, hvor som helst i kroppen. Derudover har teknologien et yderligere potentiale ved, at man vil kunne forme implantaterne med additiver. Det kunne være antibiotika, det kunne være en kemoterapi eller andet, der kan frigives fra selve implantatet, og det synes jeg er en meget fascinerende fremtid at arbejde for. Så det potentiale jeg ser, er i første omgang indenfor implantatmarkedet, men på længere sigt nok også indenfor en alternativ måde at medicinere på”, fortæller Thea Wulff Olesen. 

I første omgang skal Particle3D få selve implantatet på markedet og dét vil tage noget tid, men allerede nu kigger Particle3D efter samarbejdspartnere, der er interesseret i projektet og produktet, som kan hjælpe med at tage produktet videre. 

Og når det kommer til produktet, er Thea Wulff Olesen ikke i tvivl om, at Particle3D står med noget, der ikke alene kommer til at forbedre livet for patienterne, men også, at produktet vil forandre hele implantatmarkedet.

”Jeg tror vi har et produkt, der er markant bedre end noget vi ser i dag. Det er lavet af naturlige materialer, det bliver nedbrudt over tid, det er porøst og derved er det nemmere at indgro knogle i selve implantatet og sidst men ikke mindst kan man tilføre øvrige medikamenter, der kan frigives fra implantaterne– så der er rigtig mange fortrin ved vores produkt. 

Og netop en af fordelene ved at implantaterne er 3D printede er, at man kan producere dem forskellige steder. Det betyder, at man ikke er afhængig af én leverandør, ét sted. Det vil betyde noget for leveringstiden, at man i princippet kan sætte printeren, der hvor efterspørgslen er og dermed levere på forholdsvis kort tid i forhold til det, man gør i dag til gavn for både læger og patienter. 

Om Particle3D

• Particle3D blev skabt på baggrund af Casper Slots og Martin Bonde Jensens bachelorprojekt på SDU.
• I 2015 indleverede de patentansøgning på deres materiale til at printe knogle af.
• I 2017 flyttede de ud af universitet og startede Particle3D.
• De har vundet adskillige priser, bl.a. Danish Venture Cup 2017.
• Particle3D kører forsøg med grise, der har fået et kæbe implantat.
• Particle3D regner med at være på markedet i 2022/2023.
• Før produktet er godkendt til mennesker vil Particle3D bl.a. kunne levere anatomiske modeller og lave udviklingspartnerskaber.
• Particle3D er finansieret af PreSeed Ventures og private investorer og er pt. i gang med anden investeringsrunde.

AM Venture Day

In collaboration with Rainmaking, Danish AM Hub has initiated an event bringing entrepreneurs, industry experts and investors together. Interested? Read more here

Ny direktør i Dansk AM Hub

Dansk AM Hub har ansat den 37-årige Frank Rosengreen Lorenzen som CEO.

Frank kommer fra KRING Innovation, hvor han som Partner har haft ansvaret for udvikling af nye forretningsmodeller baseret på innovativ teknologi, herunder netop Additive Manufacturing (AM).

Frank har gennem 13 år arbejdet med innovation, teknologi og strategi for både danske og internationale virksomheder og myndigheder. Det har han gennem ansættelser i konsulenthuse som fx PA Consulting Group eller Deloitte Consulting, men også gennem tre år i Bruxelles, hvor Frank udviklede og ledte innovationsprojekter finansieret af EU Kommissionen. Frank har de seneste to år udviklet og været ansvarlig for Dansk AM Hubs program, AM-generator, hvor over 40 danske SMV’er har fået udviklet og designet nye forretningsmodeller baseret på AM.

Frank Rosengreen Lorenzen erstatter Mads Kjøller Damkjær, der efter to i Dansk AM Hub, skal være Managing Director i Designit Danmark.

”Dansk AM Hub har med Mads ved roret fået en rigtig god start. Vi kan se, at anvendelsen af 3D print i Danmark er stigende, og Dansk AM Hub har med sine aktive virksomhedsprogrammer hjulpet mange danske virksomheder i gang med teknologien eller udvikling af forretningsmodeller omkring teknologien, ligesom danske aktører er blevet samlet i et øko-system omkring teknologien.”, siger Tue Mantoni, bestyrelsesformand i Dansk AM Hub, der samtidig byder Frank Rosengreen Lorenzen velkommen.

”Vi har haft en virkelig god proces med at finde den nye direktør i Dansk AM Hub. Der har været en utrolig stor og positiv interesse for at drive Dansk AM Hub. Ikke kun på kort sigt, men også i interessen for, hvor Dansk AM Hub skal fokusere i fremtiden. Med valget af Frank Rosengreen Lorenzen har vi fået en CEO, der er visionær og ambitiøs med kendskab til området og Dansk AM Hub, som er vant til at arbejde med virksomheders ideer og nye forretningsmodeller med ny teknologi som omdrejningspunkt. Jeg glæder mig til at arbejde sammen med Frank om at skabe vækst og innovation i de danske SMV’er”, siger Tue Mantoni.

Frank Rosengreen Lorenzen starter i Dansk AM hub i september og udtaler:

”Jeg glæder mig utroligt meget til at blive en del af Dansk AM Hub. Netop arbejdet med at løfte virksomhedernes og Danmarks niveau og digitalisere produktionen ser jeg som, ikke alene en utrolig vigtig og udfordrende opgave, men også som helt essentiel for vores internationale konkurrenceevne”.

Det er Industriens Fond, der har initieret og udviklet Dansk AM Hub, som er Danmarks nationale samlingspunkt for Additive Manufacturing. Dansk AM Hub har til formål at styrke dansk erhvervslivs konkurrenceevne ved at fremme brugen af Additive Manufacturing og 3D print. Fokus er på små og mellemstore virksomheder og udvikling af nye forretningsmodeller, som kan føre til vækst, innovation og bæredygtige løsninger.

Yderligere information og spørgsmål

Vibeke Agerdal Kristiansen, Kommunikationschef, Dansk AM Hub, vak@am-hub.dk, Tlf.: 28 11 47 45

W.E.F / AM Hub

Dansk AM Hub er netop udpeget som dansk Chapter af World Economic Forum som Advanced Manufacturing Hub.
Læs mere på: https://am-hub.dk/world-economic-forum2/

Break the Grid

Buildings, infrastructure and cities across the globe are straining under the combined pressures of explosive population growth and a warming climate. A new research initiative, Break the Grid, explores how 3D printers can be made to move autonomously in order to meet these global challenges. Break the Grid is developed by GXN Innovation, the independent research company of renowned Danish architecture firm 3XN, in collaboration with The Danish AM Hub, Denmark’s platform for digital and additive manufacturing, and Copenhagen-based Map Architects. Through a series of mechanical and virtual hacks of existing 3D printers, the design partners envision faster, cheaper and more efficient methods of responding to urban, social and environmental change.

Break the Grid is part of the Danish AM Hub Moonshots initiative, which focuses on the power of design to create a better world. The project team identified three distinct scenarios for autonomous additive manufacturing, a crucial element of an imagined near future in which advances in robotics and machine learning have mobilized 3D printers to roam our natural and man-made environments, while solving pressing urban challenges.  The team used existing printing and sensing technology to create mobile mechanical prototypes of 3D printers. Based on these prototypes, the team explored virtual hacks for mobile printing on land, under water, and in the air.

“Freeing 3D printers to meet these challenges could be a revolution in the making,” explained Kasper Jensen, Founder of GXN.  “By enabling robots to crawl, swim, and fly, we can address pressing environmental threats around the world at lower cost and with greater efficiency.”

One global challenge that the proposal addresses is the current state of deterioration in our global infrastructure. Micro-cracks are a starting point for further damage to concrete infrastructure, as these cracks allow water and oxygen into the structure, leading to corrosion. The project team hypothesizes that 3D printers can be used to repair these micro-cracks using a porous filler mixed with the fungus Trichoderma Reesei, which promotes the formation of calcium carbonate. Autonomous hexapods, the proposal theorizes, would be able to wander the length of urban and remote concrete infrastructures, scanning for structural integrity and repairing the micro-cracks before they lead to greater damage.

A second global challenge addressed by the proposal is the increasingly damaging effect of climate change on coastal habitats. More than 10% of the world’s coastal populations live less than 10 meters above seal level, and are becoming more vulnerable to coastal storm surges and catastrophic tsunamis. Inspired by a specialized adhesive produced by oysters, researchers have developed synthetic glues with the same properties. GXN and its partners envision underwater 3D printing ROVs that would mix this glue with ocean floor sands, and create a wet-setting binder that would build artificial reef structures to protect the coasts and also provide vital habitats for marine life.

The third global challenge addressed is the significant heat and energy loss that results from aging high-rise buildings in major cities. Many existing facades require repair or better insulation to combat degradation and energy loss. Researchers are exploring how functionally graded materials could combine glass with high-performing polymers to provide new thermal insulation to old buildings. Break the Grid conceives of a drone-based printing system for identifying and filling thermal bridges in these older, high-rise buildings, allowing for efficient material-based solutions on a case by case basis, with lower investment requirements and minimal human interaction.

“Converging technologies are enabling new approaches to construction,” explained Mads Kjøller Damkjær, CEO of The Danish AM Hub Fund. “We hope to inspire the additive manufacturing industry to envision new possibilities, which will require combining design and technology to shift our values and our current ways of thinking.”

About Danish AM Hub

Danish AM Hub is a philanthropic foundation and Denmark’s new platform for additive manufacturing. The AM Hub seeks to bring together the Danish ecosystem to combine, change and advise on AM, with the aim of getting industry to see the multifaceted potential of the AM technology. Danish AM Hub is initiated by The Danish Industry Foundation.

AM Hub team – CEO: Mads Kjøller Damkjær; Project Manager: Lars Holmegaard; Communications: Vibeke Agerdal Kristiansen

About GXN Innovation

GXN innovation was established in 2007 as the independent research company of 3XN architects. GXN seeks to advance new approaches to environmentally beneficial design in all its diversity and across its material, technical and social dimensions. GXN combines behavior design, circular design and digital design to push the boundaries of architecture and enrich the lives of people and environments.

GXN team – Partner in charge: Kim Herforth Nielsen and Kasper Guldager Jensen; Project leader: Kåre Stokholm Poulsgaard; Specialist: Teodor Petrov

About MAP Architects

MAP Architects, based in Copenhagen, is active globally, engaged mostly with projects in challenging environments. The firm’s design work spans various scales and spheres of action, often challenging the status quo through inventiveness and a cross-disciplinary approach.

MAP Architects team – Founder: David A. Garcia

Break the Grid Pressemeddelse dansk

Billeder og illustrationer af Break the Grid

Kom i gang med 3D print. 3D printing industry har lavet en guide, der forklarer 3D print og giver gode råd til at komme i gang.

Find guiden her: The Free Beginner’s Guide