[3D printer] The Metal 1.0 Een betaalbare LPBF metaalprinter

[skyrip]

Introductie
Hoi allemaal,

Ik ben al een tijd bezig met de ontwikkeling van een eigen metaalprinter en aangezien hier veel mensen zitten met interesse in techniek, CNC en 3D-printen, leek het me leuk om mijn project hier te delen. Het doel was om LPBF (Laser Powder Bed Fusion) technologie, wat normaal gesproken industriële machines zijn van tonnen, bereikbaar te maken voor labs, startups en makers.

Het resultaat is de "The Metal 1.0". Een compacte vloerstaande machine die gewoon op een standaard 230V stopcontact werkt, maar wel serieuze materialen zoals RVS 316L, Inconel 718 en Brons kan printen.


De huidige versie van de printer

De Techniek
Voor de techneuten onder ons; de machine wijkt op een paar vlakken af van de traditionele industriële aanpak om de kosten (en complexiteit) te drukken, zonder in te leveren op dichtheid van de parts.

• Laser: We gebruiken een 60W diode laser (445 nm). Dit is anders dan de zware fiberlasers in grote machines, maar krachtig genoeg om metaalpoeder lokaal volledig te smelten (geen sintering, maar echt fusion).
• Motion System: Een XY-gantry aangedreven door steppers.
• Software: Hier wordt het leuk voor de Tweakers: de machine draait op Klipper. Dit zorgt ervoor dat de aansturing transparant en aanpasbaar is. Slicing doen we met een fork van de open-source OrcaSlicer, dus de workflow voelt heel bekend als je al met FDM printers werkt.
• Atmosfeer: Het proces gebeurt onder een inerte stikstof atmosfeer om oxidatie te voorkomen.

Specificaties
Een paar kerncijfers van het huidige systeem:

Bouwvolume	128 x 100 mm (optioneel 150mm hoog)
Laagdikte	0.05 – 0.10 mm
Materialen	316L, Inconel 718, Brons
Stroomverbruik	< 800W
Footprint	Compact, past in een kleine werkplaats

Resultaten
Het belangrijkste is natuurlijk: werkt het? Ik haal inmiddels >98% dichtheid op RVS en Inconel. Hieronder wat voorbeelden van prints die van de machine af komen.


Voorbeeld van een geprint onderdeel in 316L



Voorbeeld van 2 geprinte onderdelen in Inconel 718


Voorbeeld van een ventilator in een Noctual A12x25 in Brons

Status van het project
Op dit moment draait er een Beta-programma (de eerste 5 machines staan al bij klanten in Nederland en ook in andere europese landen) en ik ben bezig met de voorbereidingen voor een Kickstarter in Q1 2026. Het is dus geen hobby-project meer, maar een machine die richting productie gaat.

Ik ben erg benieuwd wat jullie van het concept vinden en of er hier mensen zijn die ervaring hebben met (of vragen hebben over) metaalprinten op deze schaal. Vragen over de techniek of de bouw van de machine beantwoord ik graag!

Voor meer diepgaande info of updates kun je ook kijken op mijn site: metal-base.com

Mocht je een tof onderdeel nodig hebben voor je eigen project dan kan je altijd even een berichtje sturen dan kan ik kijken of ik het voor je kan printen.

[TucanoItaly]

Wow, dat is wel heel erg gaaf. Dat maakt hele nieuwe toepassingen mogelijk, waar kunststoffen gewoon niet voldoen. Bijv. ik wil dingen op mijn motor maar de bestaande bevestigingspunten zijn klein. Kunststof kun je niet goed vastmaken daar, metaal zou de oplossing zijn.

Erg gaaf. Met name de Klipper/OrcaSlicer combo zal heel veel klanten winnen, je hoeft dan niks te leren op software gebied. Hulde.

[skyrip]

Ik heb de machine ontwikkeld voornamelijk gericht op de bestaande 3d printer eigenaar, dit is namelijk ook extra eenvoudig want dat ben ik zelf ook
Zoals ook aangegeven, mocht je een tof onderdeel ontworpen hebben kan je altijd een bericht sturen om te kijken of ik het voor je kan maken in ruil voor het online delen van je ervaring met het gemaakte onderdeel.

[-DarkShadow-]

Heel gaaf! Ga je de printer zelf produceren of heb je dat uitbesteed? Wat zijn behalve de dichtheid eigenschappen die de kwaliteit van werkstukken bepalen?

[skyrip]

-DarkShadow- schreef op maandag 19 januari 2026 @ 12:15:
Heel gaaf! Ga je de printer zelf produceren of heb je dat uitbesteed? Wat zijn behalve de dichtheid eigenschappen die de kwaliteit van werkstukken bepalen?

Naast de dichtheid is vooral de treksterkte een goede indicatie van de kwaliteit.
Verder is de oppervlakte ruwheid nog een belangrijk aspect, dit bepaald namelijk ook of je een onderdeel zo kan gebruiken of dat je bijvoorbeeld een gat nog moet ruimen of frezen/draaien.

In de metaal 3d print wereld wordt er eigenlijk gesproken over 3 soorten oppervlakte:
1 Upskin (schuine vlakken die naar boven richten)
2 Walls( verticale of bijna verticalen vlakken)
3 Downskin (schuine vlakken die naar beneden richten)

1 en 2 zijn tamelijk eenvoudig goed te krijgen aangezien het een las process is en bij situatie 1 en 2 ben je volledig aan het lassen op een bestaand stuk metaal.
bij 3 (downskin) is het allemaal een stuk kritischer, hierbij ben je namelijk een deel aan het smelten boven niks, dit zorgt er dus sneller voor dat het oppervlakte ruwer wordt. Hoe schuiner de overhang wordt hoe minder goed de ruwheid van het oppervlakte zal worden. Tot zo'n 45 graden wordt het oppervlakte ruw maar vervormt het niet, boven de 45 graden zal het materiaal de neiging hebben om op te krullen, dus lange stukken hiervan is niet aan te raden. Bij een horizontaal gat gaat het altijd wel weer goed omdat er dan op een gegeven moment een brug gevormd wordt.

[Paultje3181]

Heel tof, ik denk dat hier een mooie markt voor te vinden is in prototyping, maar ook in modding van horloges bijvoorbeeld.

Ben benieuwd naar de kosten van de machine en het poeder.

[WeeDzi]

heel cool, wij hebben bij ons zo een tonnen kostende metaal printer staan. uiteindelijk zien we dat ie niet zo gek veel gebruikt wordt om dat voor de toepassing die nodig zijn het nog net niet daar is wat het zou moeten zijn op proffesioneel vlak. Maar ik kan me heel goed voorstellen dat dit voor een consumenten printer dit minder precies komt.

Weet je ongeveer wat de machine moet gaan kosten mocht die straks op de markt komen en heb je een idee van de nauwkeurigheid die je haalt?

ik kan me voorstellen dat dit de printtechniek ook vooruit gaat stuwen

[Wild Chocolate]

@WeeDzi Op de gelinkte site staat <€10.000, kale machine €8.500

Meer voor ondernemingen dan voor particulieren, vermoed ik.

[WeeDzi]

aah die had ik even over het hoofd gezien. 11k voor een turnkey apparaat is wellicht een beetje te veel voor de consument, maar dit soort startups zorgen er wel voor dat de technieken betaalbaarder worden voor de consument.

[Paultje3181]

Helaas gaat dit mijn petje ook te boven. Maar zoals ik al aangaf, is modding van horloges een leuke businesscase. En daar wil je toch nog afwerken door te schuren en polijsten. Dus wie weet 😀

[skyrip]

Ja de prijs is nog aan de hoge kant voor de normale hobbyist, maar het is ook niet meer onmogelijk zoals met de huidige machines. Maar het doel is uiteindelijk om de prijs nog verder omlaag te krijgen door het te ontwerpen voor hogere volumes. Al denk ik niet dat de prijs snel naar de 5k inc btw zal zakken, dat zal zeker nog een jaar of 10-20 duren schat ik.
Het belangrijkste voor mij is dat meer mensen/ondernemers toegang krijgen tot deze technologie, daarmee zullen er ook meer mensen komen die leren ontwerpen voor metaal 3d printen wat vervolgens de hele industrie zal verder helpen.

[skyrip]

Ik ben de laatste tijd veel bezig geweest met het finetunen van de slicer-instellingen in OrcaSlicer en Klipper, maar ik bleef toch wat ruwheid houden in de prints. Ik vermoedde dat het aan de morfologie of kwaliteit van mijn metaalpoeder lag. Daarom ben ik overgestapt naar een nieuwe leverancier om te kijken wat voor impact de grondstof zelf heeft. Het resultaat is eigenlijk bizar.



Om het goed te testen heb ik deze technology demonstrator geprint. Wat je hier ziet:

Links (Oude poeder): Best wel veel ruwheid en satellites (onversmolten deeltjes die aan de randen blijven plakken). Zeker werkbaar, maar het vereiste best wat nabewerking.

Midden (Nieuwe poeder): Direct vanaf de buildplate, geprint met exact dezelfde Klipper-config en laser-parameters. De meltpool is duidelijk veel stabieler en de print is aanzienlijk strakker.

Rechts (Nieuwe poeder + Tumbler): Dezelfde print als in het midden, maar dan na een uurtje of twee in een vibratory tumbler.

Dit is allemaal geprint met de 60W (445nm) blauwe diode laser setup die we eerder in dit topic hebben besproken. Dat deze relatief betaalbare diode-setup zulke dichte en strakke resultaten kan leveren, simpelweg door beter poeder te gebruiken, is een flinke mijlpaal voor dit project. Het bewijst voor mij dat de hardware en kinematica goed zitten.

[dnhaas]

Hey, een oud collega op tweakers! Leuk om te zien dat je van je idee ook werkelijkheid hebt gemaakt!

[ocf81]

Ik ben wel benieuwd hoe je op dit bouwvolume bent gekomen. Hoe veel zou de machine kosten als je opschaalt naar bijv ø150mm × 250mm?

[RonnieKo]

mooi project! Een interessante ontwikkeling. Zag het al een tijdje terug voorbij komen.

[Btje]

Heb je een linkje naar de laser diode?

[skyrip]

ocf81 schreef op dinsdag 24 februari 2026 @ 13:25:
Ik ben wel benieuwd hoe je op dit bouwvolume bent gekomen. Hoe veel zou de machine kosten als je opschaalt naar bijv ø150mm × 250mm?

dit heeft voornamelijk te maken met de hoeveelheid poeder die je nodig hebt om te printen. Bij het LPBF process heb je eigenlijk 2x het bouwvolume nodig aan poeder om een part te printen. Met het volume van 128mmx100mm heb je nu ongeveer 15kg rvs poeder nodig, met de Z-range van 150mm gaat dit al naar 22.5kg. Voor een 250mm range zou dit dan 37.5kg zijn.
Als ik omhoog ga in XY afmetingen neemt ook de hoeveelheid benodigd poeder heel snel toe.
Het poeder kan je overigens heel vaak hergebruiken afhankelijk van je toepassing dus het gaat niet verloren.
Het poeder kost ongeveer 30 euro per kg dus op die manier zijn de opstartkosten wel aan de hoge kant.
Toen ik starte was de prijs van poeder ongeveer 50 euro/kg dus toen was de prijs wat kritischer.

maar er zijn nog wel meer zaken zoals productiviteit en precisie, maar die zijn in theorie wel op te lossen

[skyrip]

Btje schreef op woensdag 25 februari 2026 @ 08:05:
Heb je een linkje naar de laser diode?

als je zoekt naar 60w diode laser op google dan zie ik hem er wel bij staan.
Echter is de laser die ik gebruik extreem aangepast en niet meer te vergelijken met een onderdeel wat je kan kopen helaas. Het is helaas niet zo eenvoudig als een diode laser pakken en die poeder te laten lazeren.

[ocf81]

skyrip schreef op woensdag 25 februari 2026 @ 09:02:
[...]

dit heeft voornamelijk te maken met de hoeveelheid poeder die je nodig hebt om te printen. Bij het LPBF process heb je eigenlijk 2x het bouwvolume nodig aan poeder om een part te printen. Met het volume van 128mmx100mm heb je nu ongeveer 15kg rvs poeder nodig, met de Z-range van 150mm gaat dit al naar 22.5kg. Voor een 250mm range zou dit dan 37.5kg zijn.
Als ik omhoog ga in XY afmetingen neemt ook de hoeveelheid benodigd poeder heel snel toe.
Het poeder kan je overigens heel vaak hergebruiken afhankelijk van je toepassing dus het gaat niet verloren.
Het poeder kost ongeveer 30 euro per kg dus op die manier zijn de opstartkosten wel aan de hoge kant.
Toen ik starte was de prijs van poeder ongeveer 50 euro/kg dus toen was de prijs wat kritischer.

maar er zijn nog wel meer zaken zoals productiviteit en precisie, maar die zijn in theorie wel op te lossen

Gezien de prijs denk ik dat je eerder aan MKB zit te denken dan aan hobbygebruiker. Is het kostenplaat van de materialen dan de remmende factor, of is het de CAPEX en ROI berekening?
Persoonlijk kan ik 150 mm × 150 mm × 250~300 mm veel meer, aangezien ik dan uit aluminium of zink een grip voor een stick zou kunnen maken en dat wellicht als een product zou kunnen verkopen. (Dat is ook de motivatie voor de vraag. )
Overigens dacht ik uit de beschrijving eerst dat het een ronde vorm was, maar ik zie nu in je antwoord expliciet X en Y staan. Is een vierkant bouwoppervlak?

[skyrip]

ocf81 schreef op woensdag 25 februari 2026 @ 13:23:
[...]

Gezien de prijs denk ik dat je eerder aan MKB zit te denken dan aan hobbygebruiker. Is het kostenplaat van de materialen dan de remmende factor, of is het de CAPEX en ROI berekening?
Persoonlijk kan ik 150 mm × 150 mm × 250~300 mm veel meer, aangezien ik dan uit aluminium of zink een grip voor een stick zou kunnen maken en dat wellicht als een product zou kunnen verkopen. (Dat is ook de motivatie voor de vraag. )
Overigens dacht ik uit de beschrijving eerst dat het een ronde vorm was, maar ik zie nu in je antwoord expliciet X en Y staan. Is een vierkant bouwoppervlak?

Ja dat klopt, qua prijs zit het tussen de heavy duty hobby gebruiker en MKB in. De bouwplaat is rond overigens.
Voor zulke grote massieven objecten zeker in zinc en aluminium is het 100% zeker beter om deze gewoon te gieten, dit zou namelijk met een 3d printer echt mega lang duren om te maken, waarschijnlijk 1-2 dagen print tijd.
mijn printer kan overigens ook helaas geen aluminium printen, dit reflecteert te goed en heeft ook een relatief hoge thermische geleiding waardoor de laser te weinig vermogen heeft.

Metaal 3d printen is echt top voor complexe onderdelen of voor prototyping, maar grote massieve objecten in series maken is niet heel efficiënt om ermee te maken.

[ocf81]

Voor gieten is er ook een machine van Aumatis. Die machine heeft een bouwvolume van Ø110 × 100 mm. Ik heb die mensen aangeschreven met de vraag of ze een groter formaat mogelijk gingen maken, maar helaas heb ik nog geen antwoord gekregen. Ik moet anders eens gaan kijken hoe herhaalbaar en schaalbaar zelf gieten is. Het voordeel van machines is dat je de productie kan paralleliseren, waardoor doorlooptijd niet noodzakelijkerwijs een probleem hoeft te zijn.

[ Voor 31% gewijzigd door ocf81 op 26-02-2026 10:35 ]

[skyrip]

Gieten is vooral lastig voor complexe onderdelen met fijne features/ dunne wanden enz. voor een object wat heel massief is werkt het heel erg goed. In een vacuum gieten is vooral beter om de kleinere gaten goed te kunnen vullen dus het maakt iets fijnere en dunnere wanden mogelijk als gewoon normaal gieten.