Het lectoraat Kunststoftechnologie van Hogeschool Windesheim in Zwolle heeft deze zomer een tweejarig onderzoek afgerond naar de Freeformer-technologie van Arburg. Het voordeel van een 3D-printer die met standaard spuitgietgranulaat print in plaats van met filament is snel uitgelegd. Toch bestond er nog genoeg onduidelijkheid over de technologie dat een vijftal bedrijven zich tot het lectoraat wendde voor een onderzoek.

Vijf organisaties, Flamco, M&G Group, MOBA, Schoeller Allibert en het Universitair Medisch Centrum Groningen, zagen wel kansen voor de Arburg Plastic Freeforming (APF) technologie, maar gebrek aan kennis bleek een obstakel. Hoewel de Freeformer in 2013 al op de markt kwam, is de technologie op dit moment nog maar beperkt toegankelijk en vraagt deze bovendien om specifieke kennis van zowel kunststofverwerkings- als AM-processen. Aan onderzoekers Paul Dijkstra, Koen Hermans en Derek van Voorthuizen om te verkennen wat er nou echt allemaal mogelijk is met de Freeformer 3D-printer van Arburg. 

Arburg is natuurlijk bekend als producent van spuitgietmachines. En het interne mechanisme van de Freeformer is dan ook gelijk aan dat van een spuitgietmachine. "Dit is een schroef van een spuitgietmachine. Hier gaat inderdaad echt granulaat in. De schroef draait rond en de korrels gaan naar voren. Dat comprimeert zich, stroomt verder. En vervolgens gebruikt hij de plunjerwerking van die schroef ook echt om druk op te bouwen, net als bij spuitgieten", legt Paul Dijkstra uit. "Maar waar je de matrijs zou verwachten, zit hier een nozzle met daarin een naald. Het materiaal stroomt door een kleine opening naar binnen. En tussen de naald en de nozzle stroomt het materiaal uiteindelijk naar een opening van 0,2 mm. Op het moment dat de naald op en neer beweegt, opent en sluit de nozzle en legt hij druppeltjes in plaats van draad. Het uitgangspunt is granulaat, zoals bij een conventioneel proces. Ook de drukopbouw werkt net als bij het spuitgieten. Is de nozzle gesloten, dan heb je alleen maar druk. Gaat die nozzle open, dan komt er een kleine beetje materiaal uit. En omdat die nozzle opent en sluit, kun je dat heel nauwkeurig doseren. Dat is eigenlijk de basis van Arburg Plastic Freeforming."

Lees het hele verslag van het onderzoek in Kunststof en Rubber 3 - 2023, op pagina 12

Zo werkt de Freeformer: