Zoekresultaten

3D in de klas, Digitale (3D print)technieken in het (basis)onderwijs

De, bijna oneindige, mogelijkheden van digitale (3D print)technieken prikkelen de geest en zetten aan tot creatief denken. Voorheen onmogelijke vormen worden mogelijk en kunnen op locatie en op maat worden gemaakt. Het (primair) onderwijs ziet grote potentie in 3D (print)technieken als onderwijsthema om structureel en actief mee aan de slag te gaan in de klas, om 21ste Century Skills te ontplooien bij zowel leerkrachten als leerlingen en om als thema in te zetten binnen Wetenschap & Technologie-onderwijs. De onderwijsketen is een cruciale partner in de Human Capital Agenda met haar taak om van jongs af aan kinderen op te leiden tot een moderne professional die kan uitblinken in een snel veranderende innovatie-economie. Met dat doel voor ogen zoekt het primair onderwijs structureel naar manieren om de lesprogramma’s actueel en effectief te houden. Door een toenemend aanbod van 3D (print)technieken en diensten zoeken directies, leerkrachten maar ook het team talentontwikkeling van de Gemeente Enschede naar betrouwbare experts die de scholen advies, begeleiding en (uiteindelijk) professionalisering op maat kunnen bieden. Saxion FabLab Enschede, een publieke moderne makerspace en verbonden aan Saxion Lectoraat Industrial Design, richt zich op de verbinding tussen (HBO) onderwijs, onderzoek en het bedrijfsleven. Sinds de oprichting in 2011 krijgt het FabLab ook structureel vragen vanuit het primair onderwijs (PO) om deze doelgroep hands-on in contact te brengen met moderne (3D) technieken. Waar mogelijk zijn bovengenoemde vragen opgepakt met in samenwerking met scholen en bedrijven. Knelpunten die hierbij naar voren zijn gekomen, zijn dat leerkrachten na de opstart niet weten hoe ze onvermijdelijke technische problemen moeten oplossen en/of het ontbreekt hen de kennis om een volgende verdiepende stap (zelf) te zetten. Gevolg is dat men niet verder komt dan het doen van demonstraties en/of een eerste (simpel) productje, of dat de printers stil in een hoek staan te ver-stoffen. Deze ervaringen uit Enschede zijn in lijn met conclusies van een eerder onderzoek in Flevoland (Van Keulen & van Oenen, 2015) Doel van het traject “3D in de klas” is de bundeling van krachten binnen het consortium rondom de ontwikkeling van uitdagend en uitnodigend Wetenschap & Techniek-onderwijs voor leerling en leerkracht in het primair onderwijs, door leerkrachten te scholen in 3D printen, door lesprogramma’s te ontwikkelen die verder gaan dan het ‘printen van de standaard sleutelhanger’ en door een didactische verbreding te bieden door het koppelen van kennisdomeinen. Het initiatief voor gezamenlijk onderzoek en 3D in de Klas is opgedeeld in drie delen: Deel 1) Mapping the state of the art: leren van eerdere initiatieven en de knelpunten. Deel 2) Doelgroep betrokkenheid in kaart brengen, van leerkrachten en leerlingen, inhoudelijk en organisatorisch. Deel 3) Structurele inbedding, door afstemming op en integratie in de PO-keten. Het voorliggende projectvoorstel beslaat deel 1 van dit traject. Resultaat van dit deelproject hiervan vormt de basis voor deel 2 en 3 in een vervolgtraject, mogelijk in een RAAK-publiek vorm. Saxion FabLab Enschede heeft de afgelopen jaren een actief consortium opgebouwd dat bovenstaande impasse wil doorbreken. Het consortium bestaat naast het FabLab o.a. uit: Saxion Lectoraat Industrial Design en Academie Pedagogiek en Onderwijs, ESV, Stichting Consent, Bètatechtniek, Gemeente Enschede (Team Talentontwikkeling) en het bedrijf LAYaLAY.

3D in de zorg - Roadmap: the next step

Hoe kan zorgvernieuwing structureel en efficiënt gerealiseerd worden door inzet van 3D-technieken en welke praktische medische vraagstukken worden hiermee opgelost? Dat was een vraag die voortkwam uit experimenten van MST (afdeling Radiotherapie) voor het KIEM-project ‘Zorgvernieuwing door de inzet van 3D’. Hierin is onderzoek gedaan naar state-of-the-art 3D-technieken in de zorg. Op basis hiervan is een roadmap ontwikkeld waarin de kansen voor MST zijn samengevat. Dit heeft MST-intern geleid tot intensieve discussies over de vraag HOE deze 3D-technieken gerealiseerd kunnen worden in de huidige workflow. Uit de roadmap is een selectie gemaakt waar 3D-technieken een duidelijke meerwaarde kunnen bieden, als deze goed geïntegreerd kunnen worden met de ontwikkelende workflow binnen het in het KIEM-project opgezette Medisch-3D-Printlab bij het MST. De uitdaging is enerzijds om 3D-printen succesvol te introduceren en implementeren in de bestaande workflow van verschillende afdelingen in het ziekenhuis, waardoor innovatie in de zorg plaatsvindt en de kwaliteit van deze zorg verbeterd kan worden. Anderzijds een volgende stap in de mogelijkheden van 3Dprinten te verkennen: combinatie harde-zachte materialen. Het MST, Saxion Lectoraat Industrial Design en FabLab Enschede slaan de handen ineen, samen de met nieuwe partners uit de regio Siemonsma Tandtechniek en LAYaLAY om 3D-technieken daadwerkelijk te implementeren binnen de complexe wereld van het ziekenhuis. Doel van dit project is drieledig: 1) Implementatie van nieuwe 3D-technieken uit de roadmap en deze te optimaliseren aan de hand van praktijkcasussen. 2) Het verkennen van kansen binnen verschillende medische disciplines alsmede nieuwe 3Dscan/ printtechnieken (combinatie van harde-zachte materialen). 3) Het bijeenbrengen van nieuwe kennispartners en andere specialismen om dit thema grootschalig uit te werken in een vervolgproject.

3D print technologie voor continu-vezelversterking in kunststof producten - 3DComp

3D printed scoliosis brace; a material challenge

Recycling of plastics plays an important role to reach a climate neutral industry. To come to a sustainable circular use of materials, it is important that recycled plastics can be used for comparable (or ugraded) applications as their original use. QuinLyte innovated a material that can reach this goal. SmartAgain® is a material that is obtained by recycling of high-barrier multilayer films and which maintains its properties after mechanical recycling. It opens the door for many applications, of which the production of a scoliosis brace is a typical example from the medical field. Scoliosis is a sideways curvature of the spine and wearing an orthopedic brace is the common non-invasive treatment to reduce the likelihood of spinal fusion surgery later. The traditional way to make such brace is inaccurate, messy, time- and money-consuming. Because of its nearly unlimited design freedom, 3D FDM-printing is regarded as the ultimate sustainable technique for producing such brace. From a materials point of view, SmartAgain® has the good fit with the mechanical property requirements of scoliosis braces. However, its fast crystallization rate often plays against the FDM-printing process, for example can cause poor layer-layer adhesion. Only when this problem is solved, a reliable brace which is strong, tough, and light weight could be printed via FDM-printing. Zuyd University of Applied Science has, in close collaboration with Maastricht University, built thorough knowledge on tuning crystallization kinetics with the temperature development during printing, resulting in printed products with improved layer-layer adhesion. Because of this knowledge and experience on developing materials for 3D printing, QuinLyte contacted Zuyd to develop a strategy for printing a wearable scoliosis brace of SmartAgain®. In the future a range of other tailor-made products can be envisioned. Thus, the project is in line with the GoChem-themes: raw materials from recycling, 3D printing and upcycling.

3D printen met kunststofrecyclaat

Dit voorstel betreft een onderzoek naar de verschillen in zuiverheid tussen virgin kunststof en post-industrial en post-consumer kunststof-reststromen in relatie tot de inzet van deze materialen bij 3D printen. Thermoplastische kunststoffen zijn in theorie goed te recyclen en opnieuw te gebruiken, bijvoorbeeld in een 3D print proces. In de praktijk blijkt het echter een uitdaging om gerecycled filament te produceren dat geschikt is voor de huidige machine-eisen. De oorsprong van dit project ligt in de gedachte om niet het materiaal aan te passen aan de machine, maar de machine aan het materiaal en hierdoor het gebruik van kunststofrecyclaat in 3D-printen te vergroten. Alvorens dit te kunnen, is meer inzicht in de materiaaleigenschappen nodig. Het doel van dit project is dan ook om de verschillende samenstellingen van kunststof-reststromen in kaart te brengen en hoe dit zich vertaald in mechanische en esthetische kwaliteit ten opzichte van virgin materiaal en wat dit vraagt aan aanpassingen aan 3D printers om deze kunststof-reststromen te kunnen verwerken. Dit onderzoek is een eerste fase in een groter onderzoeksproject. Volgende fasen zullen zich toespitsen op het optimaliseren van productietechnieken voor het printen met gerecycled kunststof en het ontwikkelen van mogelijke toepassingen en bijbehorende circulaire business modellen. Aanleiding voor dit onderzoeksvoorstel is tweeledig. Enerzijds de ervaring van Cre8 dat 3D printen relatief veel kunststof restmateriaal oplevert in de vorm van mislukte prints, proefprints en prototypes met korte levensduur. Passend bij hun duurzame bedrijfsprofiel heeft Cre8 de behoefte om hun eigen reststroom en reststromen uit hun omgeving in te zetten in het productieproces. Anderzijds ziet Refilment zich geconfronteerd met de complexe samenhang tussen de samenstelling van kunststof-reststromen en zijn verwerkingsmogelijkheden (bijvoorbeeld extruder-diameter en verwerkingstemperatuur).

3D printen uit gerecycled kunstgras

De kunstgrasberg in Nederland is groeiende. In april 2019 hebben een aantal bedrijven, zijnde ketenpartners, de handen in een geslagen om dit te doen veranderen, en hebben GBN Artificial Grass Recycling (GBN-AGR) opgericht. Dit heeft in juni 2020 geresulteerd in een fabriek voor de recycling van de kunstgrasmatten. De eindproducten van deze fabriek zijn circulair grondstoffen zoals circulair zand, circulair SBR, circulair TPE en RTA. Deze grondstoffen worden op traditionele productiewijze in mallen geperst en waaruit rubbertegels, kantplanken, picknicksets worden vervaardigd. Gezien de hoeveelheid aan kunstgrasmatten is er behoefte vanuit de ketenpartners om meer en hoogwaardige producten te realiseren. In dit onderzoek wordt een verkenning gedaan naar de mogelijkheid om gerecycled kunstgras te gaan 3D printen. Zo dat er in de toekomst hoogwaardige en vernieuwde producten uit te vaardigen zijn. Ook zijn de huidige 3D printbedrijven nog niet bekend zijn met circulaire grondstoffen uit gerecycled kunstgras, aangezien het 3D printfilament daarvan nog niet voor handen is. Via materiaalonderzoek, ontwikkeling van 3D printfilament, testen van het filament wordt de eerste aanzet gegeven om tot een grondstof te komen die voor hoogwaardige producten kan worden ingezet. Tevens wordt een productontwerp voor een product gecreëerd. En wordt er een prototype, eventueel op schaal gefabriceerd met het 3D printfilament afkomst van de circulaire grondstoffen van het gerecycled kunstgras. Het einddoel is om de kunstgrasberg in Nederland te doen krimpen, door: - Aantoonbaar te maken aan de maakindustrie dat gerecycled kunstgras een basisgrondstof kan zijn voor producten. - 3D printen een productiemethode is dat voor bepaalde toepassingen voordelen kan hebben om hoogwaardige producten van gerecycled kunstgras mee te maken, naast de al bestaande traditionele productiemethoden.