Green PAC & Liqcreate ontwikkelingen biobased hars voor SLA en DLP
Samen met de Nederlandse harsfabrikant Liqcreate zijn we er onlangs in geslaagd om een SLA- respectievelijk DLP-hars te ontwikkelen op basis van hernieuwbare grondstoffen. De eerste testen leveren goede resultaten. De verwachting is dat het materiaal later dit jaar voor eindgebruikers beschikbaar komt. Dit heeft onze Materials Scientist Geraldine Schnelting bekend gemaakt tijdens de 3D Printing Materials conference op Brightlands Chemelot campus. In de eerste batch is gebruik gemaakt van sojabonenolie als grondstof; voor de tweede batch worden dat de doppen van cashewnoten.
Groeiende vraag naar biobased harsen
Volgens Geraldine groeit de vraag naar biobased hars voor SLA en DLP 3D printers. Dat komt omdat de interesse voor deze 3D printtechnieken sterk groeit. “Daarnaast groeit de interesse door de overgang naar een biobased en circulaire economie”, aldus Geraldine.
In eerste instantie is in het project gestart met een acrylaat op basis van sojabonenolie. Daarmee wordt een percentage hernieuwbare grondstof van 82,5% gehaald. Volledig hernieuwbare grondstof is volgens Geraldine iets voor de langere termijn. “Op dit moment wil de markt dat nog niet, omdat er dan geen mogelijkheden meer zijn om met additieven de eigenschappen van het materiaal aan te passen aan de toepassingseisen.”
Goed dat er een biobased alternatief is
De eerste 300 gram biobased hars is gebruikt voor DLP-printen. Onderdeel van het onderzoek is de nabewerking van de 3D geprinte onderdelen als ze van de DLP-printer komen. Net als bij de huidige op aardolie gebaseerde harsen, vindt tijdens het printen de polymerisatie slechts voor 80% plaats. “We hebben echt nabewerking nodig. Dan ontstaan de isotropische eigenschappen van het materiaal. De geprinte onderdelen worden gewassen met isopranol; voor de volledige polymerisatie is UV-uitharden nodig. En ook voor de mechanische eigenschappen blijft nabewerking belangrijk.”
Toch zijn de eigenschappen van het biobased hars op dit moment nog niet vergelijkbaar met de huidige commercieel verkrijgbare harsen. Geraldine: “Biobased biedt nog niet de gewenste sterkte en transparantie. Maar het is goed dat er een alternatief is. We zijn op de goede weg.” Volgens Geraldine is dat alternatief vooral aantrekkelijk voor prototyping.
Andere grondstoffen en afvalstromen
Volgende stap is om te gaan opschalen. In de eerste batch is 300 gram gemaakt. “In de volgende batch gaan we als basisgrondstof de doppen van cashewnoten gebruiken en zullen we meer volume maken. Daarnaast onderzoeken we hoe we met additieven en bepaalde printerinstellingen de eigenschappen verder kunnen verbeteren.”,aldus Geraldine, “In een later stadium zal het onderzoek zich vervolgens meer richtten op het gebruik van afvalstromen als basis voor biobased harsen en wordt er gezocht naar synthetische oplossingen. Maar eerst richten we ons op de productie van de tweede batch.”
Bron: 3D print Magazine
