Mark van der Heijden
De kades van de Oudezijds Achterburgwal in Amsterdam worden sinds kort verbonden door de eerste 3D-geprinte stalen brug ter wereld. De brug is ontworpen door kunstenaar Joris Laarman en geprint door het Amsterdamse bedrijf MX3D. Voor dat bedrijf is de brug vooral een uithangbord voor hun zelf ontwikkelde MetalXL 3D-printtechniek.
MX3D komt voort uit het Joris Laarman Lab. De kunstenaar Joris Laarman combineert techniek en kunst. Hij ontwierp bijvoorbeeld in 2006 de Bone Chair, een geprinte metalen stoel waarbij software de dikte van de onderdelen bepaalde op basis van groeimodellen van organische vormen zoals botten en bomen; stevig waar dit moest, licht waar dit kon. De hoge kosten van het metaalpoeder en het beperkte bouwvolume van de 3D-printer, stimuleerde het Lab om naar andere vormen van 3D-metaalprinten te zoeken. De oplossing werd gevonden in het laag-voor-laag lassen met lasrobots.
‘Na succesvolle experimenten, ontstond rond 2014 ontstond het idee dat op te schalen en een brug te printen’, zegt René Backx, commercieel directeur bij MX3D. ‘Een brug is groot, een iconisch object en iedereen begrijpt dat als een brug geplaatst kan worden het veilig moet zijn. We hebben partners gezocht om dat te realiseren, o.a. ABB voor robotica, Autodesk voor software, Arup voor structural engineering, en het Emperial College London voor materiaalonderzoek.’
‘Uiteindelijk heeft het project drie jaar geduurd. Van het idee, tot het bouwen van een consortium, het tekenen van het design, doen van testen, structuur uitrekenen en het op deze schaal uitprinten. In 2018 hebben we de brug met vier robots in zes maanden geprint. De brug won in op de Dutch Design Week de publieksprijs. Daarna duurde het nog twee jaar voor certificering, renovatie van de kade, en vergunning voor installatie te krijgen.’
Gedurende dat traject is MX3D in 2015 afgesplitst van het Joris Laarman Lab. ‘We realiseerden dat de techniek potentie heeft voor vele industrieën. We zijn sindsdien getransformeerd naar een technologiebedrijf. We hebben 10 robotprinters staan waarvan we een groot deel gebruiken voor het verder ontwikkelen van de techniek. Inmiddels draait onze MetalXL-software bij diverse klanten en hebben we drie maanden geleden M1 gelanceerd, een complete systeemoplossing voor 3D-metaalprinten.’
‘We gebruiken standaard industriële robots en lasapparaten. Dat betekent dat wij ons volledig kunnen focussen op het ontwikkelen van de software. Met onze techniek kunnen we volledige 3D-metaalprinters creëren en de functie van 3D-printen toevoegen aan bestaande robots en daarmee zelfs een tweedehands lasrobot nieuw leven inblazen.’
MetalXL zorgt ervoor dat het volledig digitaal, gecontroleerd en in hoge kwaliteit geprint wordt. ‘Door gebruik te maken van 6- tot 8-assige industriële robots, heeft de klant meer bewegingsvrijheid om grotere en meer complexe onderdelen te printen. Daarnaast is de techniek in principe geschikt voor alle soorten lasdraden. Tenslotte kan de robot met hogere snelheid printen, waardoor het onderdeel sneller klaar is.’
Bedrijven in de maritieme industrie, olie en gas, industriële productie, en bouw/constructie weten MX3D al te vinden. Deze industrieën gebruiken vele grote metalen onderdelen met hoge productiekosten, lange levertijden en waarbij vaak (las-)expertise nodig is. Zo werkt MX3D met Takenaka Corporation, een van de grootste constructiebedrijven in Japan. Door de techniek van MX3D kan Takenaka met industriële robots geautomatiseerd metalen verbindingsstukken in serie printen.
Recente destructieve testen toonden sterke en consistente mechanische en materiaaleigenschappen, in lijn met industriestandaards. ‘De MX3D Brug is getest op een lading van 20 ton, dat heeft hij kunnen houden. Ook de druktesten en trekkrachten voldeden, waardoor de brug nu volledig gecertificeerd is. Daarnaast hebben we tientallen sensoren in de brug geplaatst om het gedrag van de brug te monitoren. Dit gaat bijdragen aan het aantonen van de sterkte van de techniek.’
‘De brug is compleet digitaal gemaakt, met robots volledig 3D-geprint in staal en is nu zelfs een ‘smart bridge’ geworden. Nu meer dan 1 miljoen mensen per jaar de geprinte brug in hartje Amsterdam gebruiken, is het een perfect uithangbord voor onze techniek.’
