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Start-Up des Monats: 3devo und ihr nachhaltiger Kreislauf zur Filamentproduktion

Auf 7. August 2019 von Lukas Johannes B. veröffentlicht
3devo

Das Start-Up 3devo, gegründet von mehreren jungen innovativen Ingenieuren in den Niederlanden, versucht die Herstellung von 3D-Druckfilamenten zu revolutionieren. Dazu stellen sie eine Art Kreislauf bereit, der neben der Materialerzeugung auch das Recyclen dessen beinhaltet um den 3D-Druck so möglichst nachhaltig zu gestalten. Da dieser Aspekt in der Zukunft eine große Rolle spielt haben wir 3devo interviewt um mehr über diese Technologie zu erfahren.

Bitte stellen Sie sich und 3devo vor!

Louis Rinaldo

Hallo, ich bin Louis Rinaldo, Materialspezialist bei 3devo. 3devo wurde im Juni 2016 von unserem CEO Tim Wesselink mit Hilfe weiterer junger Ingenieure gegründet. Wir sind ein dynamisches Technologieunternehmen, das eng mit Forschern und Erfindern zusammenarbeitet und ihnen hochwertige Ausrüstung, Fachwissen und einen freundlichen niederländischen Touch bietet. Wir liefern eine komplette Desktop-Lösung zur Herstellung von 3D-Druckfilamenten aller Arten (auchsolche, die es noch nicht gibt).

 

Können Sie uns mehr über die von Ihnen hergestellten Maschinen erzählen? (Namen, Prozesse, Funktionen, Features, Preise, Größe,…)

Wir stellen jetzt 3 Maschinen bei 3devo her. Unser Hauptprodukt ist der Filament Maker, eine Desktop-große komplette Filamentproduktionslinie. Diese Maschine gibt jedem die Möglichkeit, Materialspulen aus seinem eigenen, kundenspezifischen 3D-Druckfilament (Material) herzustellen, ausgehend von thermoplastischen Pellets, Pulver oder zerkleinertem Material. Neben der Tatsache, dass die Maschine kaum größer ist als ein Desktop-3D-Drucker, ist sie ideal für Experimente mit neuen Materialien sowie Füllstoffen. Sie wurde möglichst benutzerfreundlich konzipiert und liefert dennoch eine qualitativ hochwertige Filamentproduktion. Die zweite Maschine ist der Shredder, genannt Shr3d It. Obwohl sie noch eine Desktop-Maschine ist, ist sie extrem leistungsstark und kann jeden Kunststoff in kleine Stücke zerkleinern. Das Zermahlene kann dann direkt in den Filament Maker geleitet werden, um neues recyceltes Filament herzustellen. Der Shredder wurde entwickelt, um den Kreislauf zu schließen, aber natürlich kann der Filament Maker auch allein zur Verarbeitung von Neuware eingesetzt werden. Unsere neueste Ergänzung des Zyklus ist der Trockner, genannt Airid. Die meisten Polymere müssen vor der Verarbeitung (extrudiert oder bedruckt) getrocknet werden. Im Gegensatz zu einem herkömmlichen Ofen entfernt der Trockner von 3devo die gesamte Feuchtigkeit aus Kunststoffgranulaten, Pulvern oder Zermahlenem sehr homogen um sicherzustellen, dass die Charge sicher in den Filament Maker eingebracht werden kann.

Ist es möglich, jeden Kunststoff mit Ihren Maschinen zu recyceln?

Die Antwort ist nein, aber der Grund, warum, ist interessant. Es gibt zwei Haupttypen von Kunststoffen: Duroplaste und Thermoplaste. Duroplaste können einmalig in eine feste Form gebracht werden, können aber danach nicht mehr umgeschmolzen werden. Denken Sie an ein hart gekochtes Ei: Der Kochprozess hat es für immer in seine festen Form gebracht. Thermoplaste sind jedoch Polymere, die durch Erhitzen und Kühlen geschmolzen und verfestigt werden können. Genau das realisieren Extrusion, Spritzguss und 3D-Druck: das Polymer mit Wärme zu schmelzen und ihm eine neue Form zu geben (und es dann natürlich abzukühlen). Theoretisch ist dies beliebig oft wiederholbar, weshalb Thermoplaste neben der Bedruckbarkeit auch recycelbar sind.

3devo

Shr3d It: Der Shredder von 3devo zermahlt Kunsstoffe in kleine Stücke

Vor welchen Herausforderungen standen Sie bei der Entwicklung Ihrer Produkte?

Die Extrusion ist ein bekanntes Verfahren in der Kunststoffindustrie. Die erste Herausforderung bestand darin, die Extrusionslinie auf eine kompakte Desktop-Lösung zu verkleinern. Der kleine Filament Maker von 3devo kann überraschenderweise alle Arten von Kunststoffen verarbeiten, vom einfachen PLA bis zum hochwertigen PEEK. Die zweitwichtigste Herausforderung war es, die gleiche Filamentqualität (Toleranz) wie bei einem großen industriellen Extruder zu gewährleisten. Der 3D-Druck, der auf Genauigkeit setzt, hat einen sehr negativen Einfluss auf die Eigenschaften und den visuellen Aspekt des Druckteils. Die Lösung war ein intelligenter Qualitätssensor, der die Dicke des Filaments beim Spulvorgang messen und gegebenenfalls korrigieren kann, um sicherzustellen, dass sie innerhalb der Toleranz liegt. Die letzte Herausforderung ist eine fortlaufende: Das Ziel von 3devo ist es, Filamente für jedermann zugänglich zu machen, indem wir unser Wissen und unsere Expertise verbreiten. Wir möchten zu Experten werden sowohl in der Extrusion aller Thermoplaste als auch im Recycling. Dazu haben wir eine große Materialdatenbank mit einem praktischen experimentellen Ansatz aufgebaut. Mit dieser geben wir jetzt Extrusionsschulungen und tauschen Artikel, Platten, Berichte und vieles mehr aus.

3devo

Wer sind Ihre Kunden heute?

Die meisten unserer Kunden sind Innovatoren, Erfinder und Forscher: Menschen und Unternehmen, die kundenspezifische Filamente herstellen, die nicht auf dem Markt zu finden sind, und/oder Kunststoffe recyceln wollen. Der FDM-Druck verlagert sich weg von der reinen Prototyping-Methode: Aus einer ständig wachsenden Vielfalt von Polymeren und Verbundwerkstoffen können nun auch für strukturelle Anwendungen Hochleistungsteile gedruckt werden. Die Vorteile von FDM gegenüber anderen Druckverfahren liegen in der Zugänglichkeit und der Tatsache, dass sie alle Thermoplaste verarbeiten kann. Die Herausforderung besteht darin, dass Kunststoffe ursprünglich für das Einspritzen konzipiert wurden. Um neue 3D-Druckanwendungen zu erforschen, müssen die Kunststoffrezepturen für die Filamentextrusion und den 3D-Druck optimiert werden. Das ist genau das, was einige unserer Kunden tun, zuerst im Labormaßstab, bevor sie den Prozess in die industrielle Phase bringen. Es ist einfacher, ein Experiment mit einer kleinen Maschine und 1 kg Material durchzuführen, als in einer Produktionsstätte, die eine halbe Tonne pro Versuch verschwendet.

Glauben Sie, dass der 3D-Druck einen Beitrag zum Umweltschutz leisten wird?

Die ISS (International Space Station) ist ein begrenzter Raum, der seinen Nutzern eine begrenzte Anzahl von Ressourcen zur Verfügung stellt. Dies gilt auch für die Erde. Es ist für die Astronauten unmöglich, Teile von außerhalb des Systems zu bestellen, und sie müssen sich auf die bereits in ihrer Umgebung vorhandenen Materialien verlassen. Die einzige Möglichkeit, das Fehlen von Materialien zu vermeiden, besteht darin, den Kreislauf zu schließen. Es ist möglich, alle Thermoplaste mit wenig Energie im Vergleich zu Metallen mehrfach zu recyceln. Da der 3D-Druck weniger Abfall verursacht als herkömmliche Fertigungstechniken und Kunststoffe recycelbar sind, könnte dieser Kreislauf zur nachhaltigsten Art der Herstellung moderner Artikel werden. Auf der ISS könnte ein Astronaut am Montag einen Hammer drucken und am Dienstag in eine Box umwandeln. Außerdem bietet der 3D-Druck die Möglichkeit, nur das herzustellen, was Sie benötigen, anstatt die gleichen Teile in Serie herzustellen, von denen nur die Hälfte jemals verwendet wird.

Durch das Recycling von Material (hier Plastikflaschen) kann der Kreislauf geschlossen werden

Ein letztes Wort für unsere Leser?

Möchten Sie ein individuelles spezielles Teil herstellen, das einem bestimmten Bedarf entspricht? Beim 3D-Druck wird zwar die Form abgedeckt. Die Extrusion jedoch ist der Schlüssel zur zweiten Hälfte: das Material. Die Filamentextrusion bringt den 3D-Druck also in die letzte Kerbe.

Weitere Informationen finden Sie auf der Website von 3devo HIER.

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