De revolutie op het gebied van 3D-printen aanwakkeren

LEAM Technologies industrialiseert additieve productie - een succesverhaal van het Siemens Research and Innovation Ecosystem in München

De ongeziene fout

Stel u voor dat u een gebouw bouwt waarbij elke verdieping onzeker op de verdieping eronder rust. Deze analogie beschrijft perfect wat tot nu toe de fundamentele uitdaging was bij 3D-printen: hoewel vloeibaar plastic laag voor laag werd aangebracht, bleef de binding tussen deze lagen een kritieke zwakte. Onzichtbare onvolkomenheden op de laaginterfaces betekenden dat conventionele methoden slechts 40 tot 60 procent van de potentiële sterkte van een materiaal bereikten. Deze beperking beperkte 3D-printen voornamelijk tot prototyping, waardoor het niet op grote schaal werd toegepast in industriële serieproductie. Startup gevestigd in München LEAM Technologies heeft deze hindernis nu overwonnen met een innovatieve technologie op basis van LED's die 3D-printen eindelijk geschikt maakt voor industriële toepassingen.

Van de academische wereld tot de industrie: het ontstaan van LEAM Technologies

LEAM Technologies — een afkorting voor Light Enabled Additive Manufacturing — werd niet geboren in een garage, maar binnen de leerstoel Carbon Composites aan de Technische Universiteit van München, waar een team van drie personen samenkwam, gedreven door de wens om puur academisch onderzoek te overstijgen. Patrick Consul, CEO van LEAM, verwoordt hun belangrijkste inzicht: „We hebben vastgesteld dat 3D-printen in bedrijven grotendeels werd beperkt tot ontwikkeling, met slechts een minimale penetratie in de daadwerkelijke productie.” Hun oplossing lost precies deze kloof op. Op basis van deze duidelijke visie werd LEAM Technologies eind 2023 opgericht met aanzienlijke steun van de TUM Venture Lab Additieve productie, dat een cruciale incubator was voor hun bedrijf.

DEMEX: De baanbrekende innovatie op het gebied van 3D-printen

De kern van de doorbraak van LEAM is het eigen Directed Energy Material Extrusion (DEMEX) -systeem. DEMEX neemt afstand van louter oppervlaktehechting en maakt gebruik van de kracht van LED's met een hoge intensiteit. Vlak voordat een nieuwe laag wordt aangebracht, verwarmen deze LED's precies het onderliggende bedrukte oppervlak. Dit proces zorgt voor een moleculaire fusie tussen lagen — een echte verbinding die de sterkte van de componenten aanzienlijk verhoogt. „Onze technologie levert voor het eerst 3D-geprinte onderdelen met een materiaalsterkte van 100 procent”, zegt Patrick Consul. „Dit is geen stapsgewijze stap; het is een transformatieve sprong die volledig nieuwe industriële toepassingen ontsluit.”

We gebruiken First-Time-Right in plaats van Trial & Error om 3D-printen over te schakelen van prototyping naar serieproductie.

Patrick, consul, Oprichter en CEO, MAGER

Agile startup ontmoet industriële grootmacht

De koers naar de industriële doorbraak werd bepaald door een toevallige ontmoeting. In augustus 2022 ontmoette Markus Obermeier, Business Development Manager bij Siemens Digital Industries, de toekomstige LEAM-oprichters — toen nog doctoraatsstudenten — tijdens een startupevenement in het Urban Colab in München. Obermeier, die voortdurend op zoek was naar baanbrekende technologieën, herkende onmiddellijk het potentieel ervan. „Bij Siemens ondersteunen we 3D-printers met onze besturingssystemen en software. De LEAM-oplossing beloofde een perfecte aanvulling op ons 3D-printportfolio, waardoor plotseling een groot aantal nieuwe toepassingen mogelijk werd”, legt Obermeier uit.
Dit eerste contact groeide uit tot een diepgaand partnerschap. Na verschillende samenwerkingsworkshops die hun wederzijds begrip verbeterden, werd in oktober 2024 een belangrijke mijlpaal bereikt: op verzoek van Siemens-expert Antonello Pastore werd LEAM geïntegreerd in het financieringsproject „Kicks For Edge”. Met dit programma kunnen start-ups en kleine en middelgrote ondernemingen zonder risico Edge Computing verkennen. „Kicks For Edge bood LEAM een unieke kans om onze Edge-oplossingen onder de knie te krijgen, zich via eerste demo's vertrouwd te maken met het Edge-ecosysteem en hun innovatie te implementeren in een OT-omgeving”, zegt Pastore. Fabian Rhein, Strategic Innovation Manager bij Munich Urban Colab, voegt hieraan toe: „Deze samenwerking is een voorbeeld van hoe Siemens proactief veelbelovende startups ondersteunt door samen oplossingen te ontwikkelen voor de industrie van morgen.”

Image of an collaboration space in Munich

Intelligente integratie en kwaliteit op basis van AI voor industriële volwassenheid

De samenwerking evolueerde al snel naar een klassiek win-winscenario. LEAM maakt nu voor zijn oplossing gebruik van het Industrial Edge-platform van Siemens en nauwkeurige SINUMERIK-besturingen. Zoals Patrick Consul wrang opmerkt, als hij nadenkt over het start-uplandschap: „Als startup geloven mensen niet altijd dat we er over drie weken zijn. Maar met Siemens aan boord gaan de deuren plotseling open.” Siemens breidt op zijn beurt zijn portfolio van 3D-printoplossingen uit met een intelligente add-on.
Uiteindelijk plukt de eindklant daar de vruchten van: de LEAM-technologie integreert naadloos met bestaande Siemens-besturingen en de hardware-infrastructuur van klanten, waardoor dure nieuwe investeringen, uitgebreide softwaretraining en verstoring van bestaande workflows overbodig zijn. Bovendien maakt de LEAM-technologie het mogelijk om veeleisende kunststoffen te verwerken, zoals PEEK (polyetheretherketon), een eerdere uitdaging bij 3D-printen op groot formaat. Een bijkomend voordeel is de geïntegreerde kwaliteitsborging: het LEAM-systeem controleert elke printopdracht nauwkeurig met behulp van infraroodcamera's en verzamelt waardevolle gegevens. Deze gegevens worden vervolgens geanalyseerd met AI, waardoor een onberispelijke kwaliteit van de geprinte onderdelen wordt gegarandeerd — een aanzienlijke efficiëntiewinst voor serieproductie. „Dit verzekert klanten dat elk onderdeel aan strenge eisen voldoet, zonder dat er tijdrovende inspecties achteraf nodig zijn”, zegt Consul.

Van lokaal Ecosysteem tot de wereldwijde toekomst van additieve productie

Het succesverhaal van LEAM illustreert op krachtige wijze hoe een innovatiegedreven omgeving zoals het Siemens Research and Innovation Ecosystem München ideeën in minder dan drie jaar naar internationaal zakelijk succes kan stuwen. Sinds november 2024 is de technologie van LEAM beschikbaar op de Siemens Xcelerator-marktplaats. In januari 2025 had LEAM drie nieuwe pilotklanten binnengehaald uit de olie- en gas-, lucht- en ruimtevaart- en automobielindustrie, sectoren met uitzonderlijk hoge eisen aan materiaalkwaliteit en betrouwbaarheid. Deze ontwikkeling gaat verder dan louter technische nieuwigheden; het is de doorslaggevende katalysator die 3D-printen uiteindelijk van zijn prototyping-niche naar industriële serieproductie stuwt. Samen met partners zoals LEAM baant Siemens gezamenlijk de weg om van additieve productie een betrouwbare, hoogwaardige en onmisbare productiemethode te maken voor Industrie 4.0.