Goedkope open source SLS 3D-printer gebouwd in Texas

Wetenschappers aan de Rice University in Texas hebben een laser cutter omgebouwd in een SLS 3D-printer die 40 keer zo goedkoop is dan de commerciële varianten. In een scriptie die gepubliceerd is, hebben de onderzoekers uitgelegd hoe je de laser cutter moet hacken. Door goedkope, open source microcontrollers te gebruiken, is het team erin geslaagd om de OpenSLS 3D-printer te bouwen voor onder de $10.000. Om je een idee te geven, commerciële SLS-platforms kosten doorgaans rond de $400.000.

SLS-technologie bestaat al meer dan 20 jaar en is een van de weinige 3D-printtechnologieën die in staat is om objecten te maken met sterke overhangs en vertakkingen. Een belangrijke feature van OpenSLS is haar compatibiliteit met verschillende types poedermateriaal. Tijdens het onderzoek zijn de onderzoekers erin geslaagd om zowel met nylon poeder als met polycaprolactone (PCL) te 3D-printen. Door de flexibiliteit aan materialen zijn onderzoekers in staat om de printer te gebruiken om te experimenteren met biomaterialen voor regeneratieve geneeskunde.

Het feit dat ze hun eigen printer ontworpen en gebouwd hebben betekent ook dat ze niet gebonden zijn aan de beperkingen op materiaalgebied die worden opgelegd door leveranciers van machines, de zogeheten en zo gehate vendor lock in. OpenSLS brengt de SLS-technologie binnen bereik van de meeste labs en het doel is vanaf het begin geweest dit op een manier die het makkelijk maakt voor andere mensen om hun werk te kopiëren. Alle hardware design en software modificaties staan open source op Github.

De reden dat SLS 3D-printers zo veel duurder zijn dat extrusieprinters zit hem voornamelijk in de krachtige laser die de poeders smelt in plaats van de eenvoudige hot end die plastic filament smelt.

Het SLS-proces doet een beetje denken aan het afmaken van een creme brûlée, waarbij de kok een laagje fijn suiker strooit op de oppervlakte en met een brander deze samensmelt tot een hard laagje.

Een laser cutter heeft reeds de correcte golflengte, rond de 10 micrometer, en de machines hebben hardware waarmee de laserkracht en de x- en y-as met hoge precisie aangestuurd kunnen worden . De onderzoekers waren meteen al zeer tevreden over de eerste tests met PCL die zeer gladde oppervlaktes opleverden na nabewerking met een oplosmiddeldamp gedurende vijf minuten. Deze gladde 3D-printjes werken goed als sjablonen voor botachtige weefsels. De stamcellen plakten goed aan de oppervlakte van de sjablonen, overleefden en legden een botstructuur neer over de hele steiger heen.