Top 10 3D-print startups om in 2020 in de gaten te houden

3D-print startups spelen een belangrijke rol in de additieve productie-industrie: ze helpen bestaande gaten te vullen en drijven innovatie in technologie, materialen en toepassingen.

Om up-to-date te blijven met het 3D-print startup-landschap, hebben we een lijst samengesteld van 10 veelbelovende 3D-print startups die, met hun spannende visie en innovatie, de industrie vooruit helpen.

Bekijk onze 2019 lijst van 25 spannende 3D-print startups.

1. One Click Metal

Opgericht: 2019

Ondanks de vooruitgang in laser poederbed metaal 3D-printen, blijft de technologie ongelooflijk duur om in-house te adopteren, met name voor kleine bedrijven en onderwijsinstellingen. One Click Metal, een spin-off van de Duitse machinefabrikant TRUMPF, wil dit aanpakken door een meer betaalbare metaal 3D-printer te ontwikkelen.

Gelanceerd op Formnext 2019, wordt de MPrint 3D-printer gepositioneerd als een betaalbare oplossing geschikt voor MKB en nieuwe adopters van 3D-printen. One Click Metal verkoopt de printer voor ongeveer €55.000, wat een fractie is van de kosten van vergelijkbare systemen.

Een van de sleutelontwikkelingen die de lagere prijs mogelijk maakte, is een goedkopere laser. Aangezien lasers een van de duurste onderdelen van een metaal 3D-printer zijn, besloot One Click Metal een goedkopere alternatief te ontwikkelen.

De nieuwe diodelaser heeft een andere golflengte dan off-the-shelf lasers; het kan echter hetzelfde energieniveau leveren, volgens het bedrijf.

Het is bemoedigend om poederbed-fusie-technologie gedemocratiseerd te zien. Uiteindelijk kan deze democratisatie innovatie in en adoptie van metaal 3D-printen versnellen.

2. Laser Melting Innovations

Opgericht: 2017

De trend van het democratiseren van de toegankelijkheid van metaal 3D-systemen wint duidelijk tractie, met nog een Duitse startup op onze lijst die een betaalbare 3D-printoplossing ontwikkelt.

Laser Melting Innovations (LMI), een spin-off van het Fraunhofer Instituut voor Lasertechnologie (ILT), lanceerde in 2018 zijn goedkope laser-gebaseerde 3D-printer, Alpha 140. In 2019 won de Alpha 140 de Formnext Start-up Challenge.

Volgens het bedrijf streeft LMI ernaar bestaande barrières voor 3D-printadoptie te overwinnen door de technologie makkelijker te maken voor onervaren gebruikers.

Om deze doelen te bereiken, heeft LMI zijn geïntegreerd met meer kosteneffectieve componenten om apparatuurkosten te verlagen. Bijvoorbeeld, de Alpha 140 gebruikt een diodelaser, die kleiner en minder kwetsbaar is voor schade dan een CO2-laser. En in plaats van dure scannersystemen, is de Alpha 140 uitgerust met een Cartesisch-bewegingslasersysteem.

Dankzij deze veranderingen heeft het bedrijf de prijs van de machine onder de €100.000 kunnen drukken.

Het systeem voegt een alternatief toe aan de groeiende markt van goedkope, compacte metaal 3D-printers en zou van belang moeten zijn voor onderzoeksinstellingen en kleine bedrijven die metaal 3D-printen willen adopteren.

3. Spectroplast

Opgericht: 2018

Silicones zijn een van de snelst groeiende materialen voor 3D-printen. Het is een zacht, rekbaar polymere, bekend om zijn biocompatibiliteit, thermische geleiding en hittebestendigheid.

Silicones zijn echter berucht moeilijk te 3D-printen, met name via extrusie-gebaseerde 3D-printers, door de viscositeit van het materiaal.

Een bedrijf dat de envelop voor silicone 3D-printen opschuift, is de Zwitserse materiaalkunde-startup Spectroplast.

Spectroplast heeft silicone 3D-printen geïnnoveerd door het materiaal aan te passen aan een Stereolithografie, of meer specifiek, een Digital Light Processing (DLP) methode. Bij DLP 3D-printen wordt een build-platform ondergedompeld in een vat vloeibaar polymere. Een digitale lichtprojector schijnt dan een afbeelding van elke laag op het build-platform, wat herhaald wordt tot het onderdeel compleet is. Het proces produceert onderdelen met een betere oppervlakteafwerking en hogere resolutie dan extrusie-3D-geprinte onderdelen.

Schaalbaarheid is een ander voordeel dat Spectroplast lijkt te hebben ontgrendeld met zijn technologie.

"Bestaande methoden om silicone te printen zijn niet industriëel schaalbaar in termen van snelheid en doorvoer. We hebben echter de snelheid met ten minste 10 keer weten te vergelijken met conventionele 3D-printmethoden voor silicone," zegt Petar Stefanov in een interview met AMFG.

De combinatie van verbeterde oppervlakteafwerking en hoge doorvoer maakt Spectroplast's proces een van de weinige oplossingen voor industriële silicone 3D-printen op de markt.

Momenteel exploiteert het bedrijf een silicone 3D-print servicebureau, met gezondheidszorgtoepassingen als een van de belangrijkste focusgebieden.

4. Incus GmbH

Opgericht: 2019

Incus GmbH, een spin-off van de Oostenrijkse keramische 3D-printerleverancier Lithoz, debuuteerde zijn nieuwe metaal fotopolymerisatie 3D-printproces op Formnext in 2019.

De technologie achter de nieuwe 3D-printer is gebaseerd op vat-polymerisatietechnieken zoals SLA en DLP, die typisch met vloeibare hars materialen gebruikt worden. Incus heeft daarentegen een proces ontwikkeld dat het uitharden van een fotoreactief, metaal-gevuld materiaal mogelijk maakt met een krachtige lichtprojector. Onderdelen die met de technologie 3D-geprint zijn, moeten debinding en sintering ondergaan om hun finale eigenschappen te bereiken.

Potentiële voordelen van dit proces ten opzichte van andere metaal AM-technieken omvatten de mogelijkheid om met nieuwe 'niet-letsbare' metalen te werken, verbeterde veiligheid (door het vermijden van luchtgetransporteerd poeder), verhoogde nauwkeurigheid en, omdat het licht-gebaseerd is, snellere bouwsnelheden.

De technologie werd eind 2019 op de markt gebracht onder de Hammer-serie 3D-printers en is nu in bedrijf bij verschillende bètaklanten. Incus blijft zijn technologie fijn afstellen en kijkt ernaar uit meer toepassingen in de medische, auto-, luchtvaart- en juwelensectoren te ontgrendelen.

5. Inkbit

Opgericht: 2017

Multi-materiaal 3D-printen bestaat al een tijd, maar tot nu toe is de technologie voornamelijk gebruikt voor prototyping-doeleinden. MIT spin-off Inkbit wil de technologie naar een nieuw niveau van eindonderdelenproductie tillen.

Het bedrijf heeft een 3D-printer ontwikkeld, genaamd Snapper, die momenteel 16 printkoppen heeft die vloeibaar polymere materialen kunnen deponeren om multi-materiaal onderdelen te creëren.

Volgens CEO van Inkbit, Davide Marini, 'is het cruciale differentierende aspect van onze technologie een visiesysteem, geïntegreerd in onze 3D-printer, dat de machine intelligent maakt.' Dit stelt de machine in staat om elke laag op micron-resolutie te scannen direct na depositie. Als er afwijkingen zijn van de geprogrammeerde geometrie, kan de machine ze in real-time corrigeren door de volgende laag te herkarteren.

De Snapper 'is ontworpen voor productie, voor het maken van onderdelen die bijvoorbeeld zowel een zacht als een rigide zone bevatten, in dezelfde build.'

Inkbit plannet de eerste machines naar geselecteerde klanten te sturen binnen de komende 18 maanden, dus het zal even duren voordat we zien of de beloofde voordelen van de technologie vervuld zullen worden. In elk geval is de technologie een veelbelovende stap vooruit voor multi-materiaal 3D-printen en zeker de moeite waard om in de gaten te houden.

6. MX3D

Opgericht: 2014

Een bedrijf dat het veld van grootschalige metaal 3D-printen wil innoveren, is de Nederlandse robotica-startup MX3D.

Het bedrijf maakte in 2018 Schlagers door een roestvrij staal brug te 3D-printen. Het project, dat meer dan een jaar duurde, toonde het potentieel van metaal 3D-printen om grote, functionele architecturale objecten te leveren.

MX3D heeft een metaal 3D-printsysteem ontwikkeld dat metaalonderdelen zonder ondersteuningen kan printen, door een multi-as robotarm te combineren met een lasmachine.

Het proces heet Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM), waarbij metaaldraad door een voedingsnozzle wordt geduwd waar het wordt gesmolten door een elektrische boog en achtereenvolgens op het build-platform wordt toegevoegd.

Recent gebruikte het MX3D-team zijn technologie om een aluminium fietsframe te 3D-printen. Het futuristisch ogende frame was ontworpen met behulp van generatief ontwerp-software en in onder 24 uur 3D-geprint, wat de hoge printsnelheid van MX3D's technologie toont.

Met zijn technologie streeft MX3D ernaar de voordelen van metaal 3D-printen te introduceren in nieuwe en hoge-waarde industrieën.

Het bedrijf gelooft dat de geautomatiseerde 3D-productie van computer-gegenereerde onderdelen en structuren met robots de toekomst van productie is. De combinatie van 3D-printen en robotica is een veelbelovende manier om grote objecten nauwkeuriger en herhaalbaar te creëren, terwijl gedigitaliseerde, slimme productie bereikt wordt.

7. BCN3D

Opgericht: 2012

Desktop 3D-printtechnologie heeft zich snel ontwikkeld, met veel innovatie in het extrusie 3D-printsegment. Een bedrijf dat de envelop voor desktop extrusie 3D-printers opschuift, is BCN3D.

Opgericht in CIM-UPC, een technologisch centrum van de Technische Universiteit van Catalonië, heeft BCN3D de Independent Dual EXtruder (IDEX) technologie ontwikkeld, met dual-extrusie 3D-printen.

Door zijn 3D-printers uit te rusten met twee afzonderlijke extruders, kan BCN3D de productiviteit verdubbelen vergeleken met conventionele desktop 3D-printers.

Recent heeft het bedrijf ook de derde 3D-printer aan zijn arsenal toegevoegd, gedoopt de Epsilon. De nieuwe machine heeft diverse functies ontworpen voor de industriële markt, inclusief compatibiliteit met industriële materialen zoals polyamide en vezel-versterkt filament en een gesloten passief verwarmde build-kamer.

Sinds de oprichting heeft BCN3D meer dan 5.000 3D-printers verkocht via zijn netwerk van 60 wereldwijde distributiepartners. BCN3D-printers worden gebruikt voor prototyping, functionele validatie en de productie van hulpmiddelen en fixaties.

Met klanten als BMW, Samsung, Louis Vuitton, Nissan en NASA op de startup's lijst, en een seed-financiering van €2,7 miljoen vorig jaar, is BCN3D op een sterke groeitraject.

8. Essentium

Opgericht: 2013

Trage printsnelheden blijven een van de sleutelknelpunten voor het gebruik van extrusie-gebaseerde polymere 3D-printers op grotere schaal. Amerikaanse 3D-printerfabrikant Essentium streeft ernaar dit probleem op te lossen door te ontwikkelen wat het zegt de snelste extrusie 3D-printer te zijn.

Eerst gepresenteerd op Formnext 2018, omvat Essentium's High Speed Extrusion (HSE) platform een aantal functies die het potentiieel een van de snelste beschikbare maken.

Bijvoorbeeld, de HSE gebruikt lineaire motoren, wat betekent dat de printhead met een veel grotere snelheid (1 m/sec) en met grotere nauwkeurigheid kan bewegen. Het bewegingssysteem heeft naar verluidt een nauwkeurigheid van tot 30 micron positionering – wat bijzondere is bij dergelijke snelheden.

Een ander element dat dit systeem uniek maakt, is Essentium's proprietaire nozzle, de HSE Hozzle™, die van 20°C tot 500°C in 3 seconden kan opwarmen. Dit betekent ook dat het systeem, geprijsd rond $75.000, geschikt is voor het verwerken van hoge-temperatuur materialen zoals PEEK.

Door bewegingen, extrusie en temperatuur te optimaliseren, zou Essentium op koers kunnen zijn om een nieuwe benchmark te zetten voor extrusie 3D-printen.

9. 9T Labs

Opgericht: 2018

Naast polymere en metaal 3D-printen, is er een groeiende focus op 3D-printen van composietmaterialen. Vezel-versterkte composieten hebben een aantal voordelen voor fabrikanten, inclusief de mogelijkheid om lichtgewicht onderdelen te produceren die nog steeds hoge sterkte en duurzaamheid bezitten.

Er zijn maar een paar 3D-print composietoplossingen momenteel op de markt beschikbaar, maar 9T Labs belooft er nog een toe te voegen.

Het Zweedse bedrijf heeft een add-on ontwikkeld voor extrusie 3D-printers, bestaande uit een koolstofvezel PA12 spoel, materiaalbox en printhead met dubbele extrusie, wat bestaande machines voorziet van koolstofvezel 3D-printcapaciteiten.

Daarnaast ontwikkelt het bedrijf zijn eigen complete oplossing, genaamd de Red Series.

9T Labs claimt dat het onderdelen kan printen met continue koolstofvezels met minder dan twee procent void-inhoud en tot zestig procent volumetrische koolstof-composietinhoud. De sleutel tot deze prestatie ligt in een post-processing Fusion Unit, die hoge hitte en druk op een onderdeel toepast, wat resulteert in een onderdeel met 'luchtvaartkwaliteit'.

In januari sloot het bedrijf een $4,3 miljoen seed-financieringsrondje. Met de recente investering zal 9T Labs zijn technologie dit jaar commercialiseren en hopelijk een nieuwe spannende alternatief naar de composiet 3D-printmarkt brengen.

10. Additive Manufacturing Technologies

Opgericht: 2017

Opgericht minder dan drie jaar geleden, is Additive Manufacturing Technologies (AMT) een van de hoofleveranciers van 3D-print post-processing apparatuur geworden.

Met post-processing als een van de sleutelknelpunten voor het schalen van 3D-printen voor massa-productie, kijkt AMT ernaar uit post-processing-uitdagingen door automatisering te overwinnen.

De sleutel hiervoor ligt in AMT's PostPro3D-technologie, een chemische-damp gladstrijkproces dat proprietaire chemicaliën gebruikt om het oppervlak van een 3D-geprint polymere onderdeel glad te strijken. Daarnaast ontwikkelt het bedrijf een depoederingssysteem dat helpt overtollig poeder voor SLS-onderdelen te verwijderen.

Met een recente $5,2 miljoen Series A-financiering, zal AMT later dit jaar zijn Digital Manufacturing System (DMS) lanceren. DMS zou een geautomatiseerde oplossing bieden die de elementen van de post-processing-workflow – depoederen, gladstrijken, kleuren en inspectie – in een volledig geautomatiseerde omgeving koppelt.

Post-processing-automatisering is een van de grootste trends die 3D-printen in 2020 en daarbuiten drijft. Het bereiken van een geautomatiseerde post-processing-workflow zal uiteindelijk helpen 3D-printen te vestigen als een volume-productiemethode.

3D-print startups: De industrie vooruit drijven

Het landschap voor 3D-print startups evolveert snel, met elk jaar nieuwe bedrijven die verschijnen.

In dit artikel hebben we de startups verkend die eruitzien om metaal 3D-printen toegankelijker te maken en die het veld van polymere 3D-printen innoveren. Andere startups betreden grotendeels onontgonnen segmenten als composiet, silicone en multi-materiaal 3D-printen.

Uiteindelijk zal het spannend zijn te zien hoe de toekomst van deze startups zich ontvouwt, naarmate ze groeien en rijpen samen met de industrie.