3D-geprinte medische implantaten zijn aan een gestage opmars bezig. Voor contract manufacturer FMI Instrumed betekent dat: steeds meer (serie)productie voor high-quality medische-apparatenleveranciers in binnen- en buitenland. ‘De afgelopen zes jaar hebben we veel kennis van en ervaring met additive manufacturing opgedaan. Binnen ons pakket aan fabricagemethodes is AM absoluut de hardloper. Onze visie van ‘alles onder één dak’ en ‘van (metaal)poeder tot kant-en-klare eindproducten’ slaat aan in de markt.’
project engineer additive manufacturing Jelle ten Kate
FMI Instrumed beschikt inmiddels over vijf industriële 3D-printers: twee lasermachines (Concept Laser M2 Dual Laser) en drie EBM’s (elektronenbeamsystemen Arcam Q10 Plus). Die draaien in de vestiging in Schiedam en het satellietbedrijf in Tilburg, waar de serieproductie plaatsvindt. Dat de vaart er goed inzit, illustreert project engineer additive manufacturing Jelle ten Kate. ‘Toen ik twee jaar geleden solliciteerde, had FMI twee 3D-printers. En toen ik hier anderhalf jaar geleden aan de slag ging, waren het er al vier.’ In de tussenliggende zes maanden studeerde hij af aan de TU Delft (werktuigbouwkunde, master biomedical design, afgestudeerd op 3D-printen) en reisde een poos de wereld over.
?‘AM is nu al volwaardig en snelgroeiend onderdeel van het totaalpakket’
Het aantal FMI’ers dat specifiek met additive manufacturing bezig is, loopt richting de tien. ‘Een mix van mensen die aan de machines staan en die de voorbereiding doen’, licht Ten Kate toe. ‘Een hecht team, dat eager is om nieuwe ervaringen en inzichten uit te wisselen. Dat helpt ons natuurlijk enorm om – potentiële – klanten adequaat te adviseren over het beste CAD-ontwerp.’ En daar is behoefte aan, weet hij. ‘We zien grote verschillen in de mate van 3D-printkennis. Sommige bedrijven weten er heel veel van af. Vaak jonge bedrijven die kansen ruiken omdat ze ‘denken in 3D-printen’. Hun ontwerpen zijn doorgaans probleemloos en zonder grote aanpassingen te printen. Andere bedrijven menen dat een bestaand CAD-ontwerp, ooit gemaakt voor de verspanende methode, wel ‘even’ geprint kan worden. Zo werkt dat helaas niet. Dan is het aan ons om aan te geven of het kan en, zo ja, hoe dat het beste kan. Bijvoorbeeld door aanpassingen voor te stellen die het product simpeler printbaar maken of minder (na)bewerking vereisen. Uiteindelijk kunnen wij dan goedkoper en sneller een goed product leveren.’
Doen of soms ook niet
Dankzij de opgebouwde AM-kennis zit FMI Instrumed dus meer in de rol van adviseur en (mede-)engineer van CAD-ontwerpen. Jelle ten Kate: ‘Met bedrijven die niet of weinig bekend zijn met 3D-printen overleggen we hoe hun ontwerp het best geoptimaliseerd kan worden. Adviseren om niet op 3D-printen over te gaan, doen we ook. Volledig horizontale vlakken, heel grote vlakken, minuscule en complexe samenstellingen en geometrieën met schuintes onder de 45 graden, lenen zich niet of minder voor printen – althans nog niet. Bij de huidige stand van de 3D-printtechnologie moet je waken voor problemen met vormnauwkeurigheid, robuustheid, supportmateriaal of kromtrekken. Vervolgstappen, zoals prototypes maken en uiteindelijk serieproductie, zetten we niet voordat we samen met de klant hebben bepaald wat verstandig is en wat niet.’
Ondenkbare kan nu
Voor steeds meer specifieke toepassingen én met het juiste CAD-ontwerp baant 3D-printen de weg naar instrumenten, modules en componenten die tot voor kort ondenkbaar – want niet maakbaar – waren. Ten Kate haalt een ruggenimplantaat-module tevoorschijn, geprint van titaniumpoeder. Ragfijne titanium spoortjes, kunstig vervlochten, opzettelijk met een ruw oppervlakte – zelfs met de meest geavanceerde CNC-cel niet te maken. Steeds meer medisch specialisten brengen het device aan bij patiënten bij wie het kraakbeen tussen de ruggenwervels versleten is. Het geprinte device heeft met al die kleine spoortjes per saldo een veel groter oppervlak wat de botaangroei bevordert.
Maar alleen 3D-printen gaat het niet worden, nooit. Een volwaardig en snelgroeiend onderdeel van het totaalpakket wel, dat is AM nu al. Maar in de nabewerking blijven conventionele technologieën als verspanen, nabewerken en finishing altijd een rol spelen.’
Onderdeel van het totaal
FMI Instrumed zag de ongekende mogelijkheden van 3D-metaalprinten jaren geleden al. Reden waarom het bedrijf instapte in AddLab, een samenwerkingsprogramma van acht bedrijven om additive manufacturing rijp te maken voor hoogwaardige toepassingen en serieproductie. AddLab begon in 2013 en eindigde in 2016. FMI haalde daarin zo veel kennis op dat het besloot om verder te investeren in 3D-printing, specifiek in machines die het best passen bij de eigen markt: medische devices. Maar uitdrukkelijk zonder de gangbare manieren van metaalmodelleren de deur uit te doen. ‘3D-printen gaat tot meer en meer nieuwe applicaties leiden’, voorspelt Jelle ten Kate. ‘Inmiddels doen we ook projecten voor bijvoorbeeld knieën en heupen. De tandindustrie begint eraan te komen. Maar alleen 3D-printen gaat het niet worden, nooit. Een volwaardig en snelgroeiend onderdeel van het totaalpakket wel, dat is AM nu al. Maar in de nabewerking blijven conventionele technologieën als verspanen, nabewerken en finishing altijd een rol spelen.’
