3D-printkop finetunet speciale lenzen

In september slaagde Luxexcel, een van oorsprong Zeeuws bedrijf, er in een hogekwaliteitslens te 3D-printen. Inmiddels leverde het een eerste turnkey-oplossing aan een Amerikaanse klant.

Trefwoorden: #3D-printen, #Joost van Abeelen, #lenzen, #Luxecel, #oftalmologie, #VisionEngine

Lees verder

Magazine

Download het artikel in

ENGINEERINGNET.BE - Het jonge wordt geleid door Hans Streng (CEO) en is sinds begin 2016 op de voormalige Philips-site in Turnhout gevestigd. De focus op oftalmologische toepassingen kwam er ook begin vorig jaar.

“Tot nu toe zijn we er als enige marktspeler in geslaagd het proces om oftalmische lenzen te 3D-printen onder controle te krijgen”, aldus Joost van Abeelen, COO van Luxexcel. Dat vereiste een multidisciplinaire aanpak: een mix van kennis van chemie, procesengineering, IT en mechatronica. Zo wil het comfort van de consument-brildrager dat de curve van de lens perfect egaal is.

“Hiervoor moet men het 3D-printproces zeer nauwkeurig kunnen meten en zeer accuraat kunnen printen. Dit was één van de uitdagingen. Een andere uitdaging was het ontwikkelen van een lens waarin een leeszone wordt geïntegreerd, wat haaks staat op de vloeiende curve van de lens.”

Een ander obstakel hield verband met de laagjesvorming. “Vallen alle druppeltjes op de juiste plaats? Is elke 3D-printkop kwalitatief even goed? Dus tal van elementen met een repetitief karakter.

Geen nabewerking
Binnen de klassieke oftalmologische industrie start het productieproces bij een ‘blank’. Dat is een onbewerkt, rond glasblok van 1 tot 3 cm dik. Dat wordt vervolgens geslepen, waarbij ongeveer 90% van het materiaal wordt weggeslepen en gepolijst.

Zo bekomt men een gepolijst halffabrikaat brillenglas dat verder ‘ge-edged’ wordt om het in een brilmontuur te doen passen. In het productieproces dat Luxexcel hanteert, is er geen sprake meer van slijpen, polijsten of nabewerken. De technologie ontwerpt een lens die vervolgens wordt 3D-geprint.

Luxexcel richt zich specifiek op het marktsegment van de speciale lenzen. De 3D-printtechnologie wordt in eerste instantie gebruikt voor de toepassingen die met de traditionele lensproductiemethodes van slijpen en polijsten niet, of nauwelijks, mogelijk zijn. Denk bijvoorbeeld aan een pilotenbril, waarbij je een leesgedeelte hebt onderaan en bovenaan het glas.

Nieuwe markt
Tijdens het 3D-printproces worden er stelselmatig laagjes toegevoegd aan de lens. Deze technologie biedt de mogelijkheid om, in de toekomst, ook ‘slimme’ functionaliteiten in de lenzen te integreren. Dit kan zijn middels een LCD-scherm, een polariserende filter of een andere passieve filter die een unieke functionaliteit aan de lens toevoegen.

In een project met een aantal studenten van de TU Delft werd nagegaan hoe ver de 3D-printmogelijkheden in de oftalmische niche reiken. Ook virtual en augmented reality-toepassingen zijn mogelijk.

Luxexcel is er alvast in geslaagd een prototype met gepersonaliseerde voorschriften voor de sterkte van brilglazen te ontwikkelen. Na de R&D-fase volgt deze van de productontwikkeling. Hier komen heel wat materies zoals 3D-printen, mechatronica, process engineering, productmanagement en service samen. Daarna neemt de afdeling marketing het over.

3D-platform
De hightech omgeving bij Luxexcel bestaat uit een onderzoekslabo met onder meer 3D-scanners, oftalmologische analyse equipment en een aantal cleanrooms. Van Abeelen over het businessplatform van Luxexcel: “We leveren de klant een 3D-platform. Naast de intern ontwikkelde VisionMaster software, om lenzen te ontwikkelen, maken ook de 3D-printer en consumables deel uit van onze oplossing. De 3D-printer, met de naam ‘VisionEngine’, is een zeer stabiele constructie die als het ware een mini-clean environment vormt.

Hij is geconnecteerd met de cloud, wat impliceert dat de machine remote kan worden geüpgraded en eventuele technische problemen vanop afstand kunnen worden opgelost. Er wordt via het click-fee model gewerkt. Per lens die 3D-geprint wordt, is er een bedrag verschuldigd.”

Vision Expo East
“Met deze innovatie (in april van dit jaar gelanceerd op de internationale vakbeurs Vision Expo East in New York) creëren we een volledig nieuwe markt. Onze eerste klant, IFB Solutions uit North-Carolina, zal met onze turnkey-oplossing speciale lenzen 3D-printen. Bijvoorbeeld een lens met een speciaal gepositioneerde leeszone.

Met deze eerste 3D-printer kunnen vier verschillende lenzen per uur worden geproduceerd. In de USA is de interesse in de cutting edge technologie al aanzienlijk, maar Europa volgt snel”, besluit van Abeelen.


door Philip Declercq