Geert Heideman
Het project beoogt het doorontwikkelen van proceskennis van industriële extrusie gebaseerde Additive Manufacturing (AM)-technologieën, zoals Freeforming en FFF, voor het produceren van hoogwaardige kunststofproducten in enkelstuks of kleine series. Het doel is om de leemtes in de productiefases van kunststofproducten op te vullen, waarbij flexibiliteit, duurzaamheid en kostenefficiëntie centraal staan. Het project richt zich op het verbeteren van de inzetbaarheid van AM-technologieën, zowel zelfstandig als in combinatie met conventionele spuitgietprocessen, en het ontwikkelen van kennis over materiaaleigenschappen, procesparameters en integratie van slimme technologieën. Dit moet leiden tot innovatieve productiemethoden die de CO2-footprint verminderen en de productiecyclus optimaliseren.
De kunststofverwerkende industrie staat voor uitdagingen zoals het economisch produceren van kleine series, het terugdringen van energie- en grondstoffenverbruik, en het aanpassen van producten aan klant specifieke wensen zonder hoge kosten. Spuitgieten is geschikt voor grote series, maar voor prototyping, aanloopseries en kleine series zijn alternatieve technologieën zoals AM nodig. Bestaande AM-technologieën werken vaak met specifieke grondstoffen, waardoor de producteigenschappen afwijken van conventionele spuitgietproducten. Dit project wil deze kennisleemtes opvullen door onderzoek naar geavanceerde extrusie gebaseerde AM-technologieën, met name voor semi-kristallijne kunststoffen, high-performance materialen en thermoplastische elastomeren, om zo de acceptatie en toepasbaarheid van AM in de industrie te vergroten.
De huidige stand van AM-technologieën voor kunststoffen laat zien dat industriële toepassingen mogelijk zijn, maar dat er nog beperkte kennis is over de mechanische eigenschappen op lange termijn, vooral bij thermoplastische elastomeren en semi-kristallijne materialen. Bestaande AM-systemen gebruiken vaak poeders of filamenten met afwijkende materiaalsamenstellingen, wat leidt tot producteigenschappen die niet altijd voldoen aan de eisen van conventionele spuitgietproducten. Eerder onderzoek, zoals naar de Arburg Plastic Freeforming (APF)-technologie, toont echter potentie voor industriële toepassingen.
Het project bouwt voort op deze kennis en richt zich op het verkennen van extrusie gebaseerde AM-technologieën, zoals de Freeformer en Minifactory, voor het verwerken van spuitgietgrade materialen. Er is behoefte aan kennis over procesparameters, materiaaleigenschappen en de integratie van AM met conventionele processen, zoals insert molding. Daarnaast ontbreekt de kennis van lange termijn eigenschappen en geschikte testmethoden. Voor een succesvolle implementatie zijn ook demonstrators nodig die de mogelijkheden van de technologieën illustreren, met name voor medische en industriële toepassingen.
Het project levert kennis op over de inzet van geavanceerde extrusie gebaseerde AM-technologieën, waaronder procesparameters, materiaaleigenschappen en integratiemogelijkheden met spuitgietprocessen. Concreet worden antwoorden gezocht op vragen over de verwerkbaarheid van semi-kristallijne materialen, high-performance kunststoffen en (ultra)zachte TPEs/TPUs, en de geschiktheid van geprinte producten voor hoogwaardige toepassingen. Daarnaast worden demonstrators ontwikkeld om de technologieën te illustreren, en worden lange termijn tests uitgevoerd om de duurzaamheid van geprinte producten te evalueren.
Het project resulteert in:
Samenwerking
Het project wordt uitgevoerd door een consortium van negen industriële partners (o.a. Kraton, Philips, UMCG) en kennisinstellingen (Lectoraat Kunststoftechnologie, CIVON). De samenwerking brengt complementaire expertise samen: bedrijven leveren praktijkvragen en materialen, terwijl kennisinstellingen onderzoekscapaciteit en onderwijsontwikkeling inbrengen. Deze synergie zorgt voor een brede toepasbaarheid van de resultaten en versnelt de implementatie van innovaties in de praktijk.
De toegevoegde waarde ligt in:
De samenwerking zorgt ervoor dat de resultaten zowel wetenschappelijk als praktijkgericht zijn, en direct bijdragen aan de innovatieagenda.
Geert Heideman
Margie Topp
Derek van Voorthuizen
Paul Dijkstra
Koen Hermans
