3D print magazine editie 2 2019

6e JAARGANG EDITIE 2 â—? juli 2019

print magazine

Informerend en inspirerend over 3D in de industrie

De veelzijdigheid van 3D printen: van interne tools tot disruptieve functie-integratie Interview Luuk Wissink, CEO K3D: blind staren op kostprijs remt implementatie AM NextGenAM: is dit de oplossing voor serieproductie met 3D metaalprinten?

Hulotech zoekt de grenzen van HP’s MJF printtechnologie: klaar voor additive manufacturing

Met Flam3D nieuwsbrief

POLIJSTEN ONTBRAMEN REINIGEN

WILGENWEG 20, 3421 TV, OUDEWATER, TEL.: +31 (0)348 - 56 45 40 E-MAIL: INFO@JANVANDAMTRANSPORT.NL

WWW.JANVANDAMTRANSPORT.NL

+31 297 274 061 | WWW.TOPFINISH.EU

• Reparatie • Remodeling • Productie

3D metaalprinten zonder supportmateriaal Met de unieke DMT® 3D metaalprinttechnologie van InssTek biedt Dormac een Additive Manufacturing technologie waarmee metaalpoeders zowel op een bestaand werkstuk kunnen worden aangebracht, als nieuwe werkstukken compleet kunnen worden opgebouwd.

Breeuwhamer 25, 1648 HG De Goorn tel. 0229 54 24 85 - info@dormac.nl - www.dormac.nl

Solutions for better machining

Colofon print magazine 2019

3D printen als verbetertool voor interne processen ‘De belangstelling is er. Maar bedrijven durven niet echt te investeren. Dan stopt het’ , zo vertelde een van de leveranciers in de Benelux onlangs op een beurs. Dat gevoel heb ik zelf ook. Agoria komt in een onderzoek tot dezelfde conclusie en waarschuwt zelfs dat België moet oppassen niet achterop te raken. Ik denk niet dat de situatie in Nederland veel beter is.

Waar komt deze houding vandaan? Er zijn meerdere redenen; de belangrijkste is volgens mij dat maakbedrijven in eerste instantie te hoog inzetten. In deze editie kun je het verhaal lezen achter het snijmes voor de broodbaklijnen waarmee K3D de Design for AM Award van Additive Industries heeft gewonnen. Zo’n toepassing ontwikkel je niet zo maar. Anderhalf jaar engineering heeft deze toepassing gevergd. De constructie illustreert treffend hoe disruptief de technologie kan zijn.

Maakbedrijven zien dit soort toepassingen vaak niet in hun eigen omgeving, zeker niet wanneer ze toeleverancier in een waardeketen zijn waar de benefits van AM misschien heel ergens anders liggen. Ondertussen zien deze bedrijven het laaghangend fruit niet.

Toen ik onlangs een presentatie gaf bij een masterclass 3D printen, georganiseerd door LIOF, kwamen drie Limburgse maakbedrijven aan bod die treffend lieten zien hoe ze met een investering van een paar duizend euro in een FDM printer én training van hun medewerkers, met eenvoudige prints die vaak niet meer dan een half uurtje tekenwerk en een of twee euro’s materiaal kosten, hun interne productieproces verbeteren. Dat is volgens mij de insteek die bij veel maakbedrijven past: kijk hoe 3D printen je interne processen kan verbeteren. Daar heb je invloed op, ook wanneer je als toeleverancier slechts een klein radartje in het geheel bent.

KLM kiest voor dezelfde strategie. De lange termijn ambities van de luchtvaartmaatschappij op AM-vlak zijn nu nog niet aan de orde. Maar met het 3D printen van tooling voor het eigen onderhoudsbedrijf, bespaart KLM wel tonnen in euro’s per jaar. En het doet ervaring op. Wat KLM gemeen heeft met bedrijven zoals Océ en Mifa Aluminium, die hun ervaring presenteerden tijdens de masterclass, is dat ze allen investeren in kennis van hun medewerkers. Want zonder dat lukt het niet.

Afspraak voor na de zomer? Cursussen genoeg.

Veel leesplezier

Franc Coenen Hoofdredacteur 3D Print magazine franc.coenen@3dprintmagazine.eu

Het 3D Print magazine verschijnt vier keer per jaar en is een uitgave van Made-in-Europe.nu en 54U Media, uitgever in de metaal. Dit magazine informeert over nieuwe ontwikkelingen in 3D printen, reikt praktische how to informatie aan en toont best practices. Het wil behalve informeren ook bijdragen aan de leercurve die bedrijven door moeten in de transitie naar deze nieuwe technologie, maar spreekt tevens ook de professional aan, die al meer ervaring heeft.

Het magazine wordt verspreid onder maakbedrijven uit zowel de metaal- als kunststofverwerkende industrie en engineeringbureaus en productontwikkelaars. Het 3D Print magazine verschijnt naast de website, de nieuwsbrieven en de online digimagazines van Made-in-Europe.

De oplage is 4.800 gedrukte exemplaren en 2000 abonnees op de digitale editie.

Redactie Franc Coenen (hoofdredacteur) Schuttersdreef 72 6181 DS Elsloo Tel: +31 46 4333123 Email: franc.coenen@3dprintmagazine.eu Uitgeverij 54U Media Prinsenweide 26 7317 BB Apeldoorn T: +31 (0) 55 360 10 60 F: +31 (0) 55 360 08 60 I: info@54umedia.nl E: www.54umedia.nl

54U Media

Advertentie-exploitatie Vincent Span T: +31 (0)55 360 62 27 M: +31 (0)6 511 93 408 E: v.span@54umedia.nl Harold Draaijer T: +31 (0)55 360 64 20 M: +31 (0)6 51 19 31 32 E: h.draaijer@54umedia.nl Alle advertentiecontracten worden afgesloten conform de Regelen voor het Advertentiewezen, gedeponeerd bij de rechtbanken in Nederland (exemplaar op aanvraag kosteloos verkrijgbaar).

Vormgeving en opmaak Rijnier van Kesteren Drukkerij Senefelder Misset, Doetinchem Copyright Niets van deze uitgave mag worden overgenomen, tenzij met uitdrukkelijke schriftelijke toestemming van de uitgever.

Coverfoto De veelzijdigheid van 3D printen: links een tool om een o-ring makkelijker te plaatsen. Kosten voor Océ: 11 cent en een kwartier CAD-tekenen. Rechts het snijmes van K3D als voorbeeld van functie-integratie. De businesscase is dat Kaak in elke broodbaklijn 2 robots kan uitsparen.

print magazine juli 2019

3

K3D start met partners AM shared facility center op Brainport Industries Campus

Blind staren op stuksprijs remt implementatie AM

K3D heeft voor een producent van vacuĂźm vormdelen deze matrijs herontworpen voor 3D metaalprinten. De oude matrijs bestaat uit 15 van deze onderdelen en is daardoor behoorlijk zwaar. Met 3D printen is het gewicht omlaag gebracht. Rechts de oude matrijs, links een uitsnede van de nieuwe geprinte.

K3D neemt met het tweede 3D Printing Technology Center komend najaar de intrek in de Brainport Industries Campus. Vanuit het BIC wordt met de partners AddFab en Additive Industries de high tech industrie op weg geholpen met 3D metaalprinten. Laagdrempelig, met kortlopende trajecten, zegt Luuk Wissink, CEO van K3D. Want de drempel voor de Nederlandse maakindustrie om in 3D metaalprinten te stappen, is blijkbaar hoog.

4

print magazine juli 2019

In twee jaar tijd heeft K3D in Terborg al zo’n 45.000 onderdelen voor diverse markten geprint. Functionele onderdelen, voor de food processing en machinebouwindustrie. “Dat geeft ons een voorsprong wat industrieel 3D printen betreft”, durft Luuk Wissink te stellen. De ervaring opgebouwd met deze 45.000 onderdelen, wil K3D delen met de rest van de maakindustrie in de Benelux. Met steun van de AM-experts van K3D, kunnen andere bedrijven echte businesscases ontwikkelen in het 3D Printing Technology Center.

Markt groeit minder hard

K3D kondigde deze stap begin 2018 al aan. Toen nog met de ambitie om binnen twee jaar meerdere centra in Nederland te openen. Luuk Wissink heeft deze ambitie nog steeds, alleen zal dit meer gefaseerd uitgerold worden. Maar de implementatie van additive manufacturing in de Nederlandse maakindustrie gaat langzamer dan enkele jaren geleden verwacht. “In 2016 hadden we nog het idee dat de markt hard ging groeien. Dat is nog steeds zo. Bedrijven willen elke euro doorrekenen voordat ze investeren. Opbrengsten en risico’s berekenen. AM wordt te veel cijfermatig gestuurd.” Hij merkt dat als het K3D team met andere bedrijven in gesprek raakt. De engineers zijn enthousiast, zeker als ze eenmaal op weg zijn geholpen in de vele mogelijkheden die additive manufacturing biedt. De gesprekken lopen moeizamer zodra de inkopers aan tafel komen. Dan wordt een 3D geprint onderdeel vaak puur op kostprijs beoordeeld. “Het niet kunnen kwantificeren van de meerwaarde van 3D printen is een drempel”, aldus Luuk Wissink. Meer dan bij welke andere technologie, kan de meerwaarde van 3D printen in de gehele waardeketen een hogere kostprijs van een component rechtvaardigen. “Als je functies weet te integreren, heb je misschien andere producten niet meer nodig.” Het snijmes voor de broodbaklijn waarmee K3D dit jaar de Design for AM Award van Additive Industries heeft gewonnen, is een goed voorbeeld (zie artikel pagina 8). Afgezien van andere voordelen, zorgt alleen al de gewichtsbesparing ervoor dat Kaak in een broodbaklijn waarschijnlijk twee robots minder hoeft te plaatsen. “Een inkoper kijkt alleen naar de stuksprijs van het mes, maar het voordeel zit onder andere in de samengestelde oplossing.”

Luuk Wissink, CEO van K3D: samen met maakbedrijven echte toepasbare producten ontwikkelen om de toepassing van AM in de high tech en machinebouwindustrie te versnellen.

interessante samenwerkingen op 3D metaal print gebied blijft investeren lastig en is de Nederlandse markt terughoudend.

K3D heeft haar ambitieuze plannen enigszins bijgesteld. Luuk Wissink: “We nemen bedrijven mee in het traject van selectie van onderdelen, ontwikkelen van het design tot en met het 3D printen op onze machine. We ontwikkelen samen met hen de businesscase. Dat kan een traject van drie maanden zijn, hooguit zes of zeven maanden. Investeringen tussen de 30 en 100.000 euro. Meer hoeven bedrijven niet te investeren.” Op die manier wil K3D de koudwatervrees wegnemen, evenals de risico aversie. Want men is ervan overtuigd dat ook bij andere machinebouwers en toeleveranciers producten te vinden zijn waarvoor AM een uitgelezen technologie is. Luuk Wissink is bedrijfseconoom van huis uit. Ook hij had in eerste instantie een aversie tegen het plan van Jaap Bulsink, CTO bij K3D, om een eenvoudig beugeltje voor € 20 per stuk te gaan 3D printen. “Totdat ik ging rekenen. We gebruiken veel van deze beugels, in verschillende maten. Reken de inkoopkosten, magazijnkosten, handling et cetera. Door die bril moet je de techniek benaderen.” En dan blijkt de geprinte beugel van 20 euro goedkoper te zijn dan een koopdeel. Waar hij dan nog niet over praat, zijn de meer geavanceerde oplossingen die het engineeringteam van K3D inmiddels heeft ontwikkeld en geprint op de MetalFab 1 in Terborg.

Hoe doorbreek je dit dilemma?

Dit is een dilemma dat je alleen kunt doorbreken met het vinden van businesscases. Die komen in de industrie amper van de grond. Weinig bedrijven kennen de technologie of durven op voorhand te investeren. Zelfs als het gaat om

print magazine juli 2019

De nieuwe matrijs is zo ontworpen zodat er slechts minimale verspaning noodzakelijk is.

5

Multi laser productivity without compromising quality…

What can you achieve with Renishaw additive manufacturing?

Renishaw multi-laser AM systems open the door to a new world, bringing more applications within reach of AM technology.

RenAM 500Q has four efficiently applied high power lasers that reduce cost per part, while advanced sensors and systems ensure unparalleled processing conditions to deliver consistent class leading performance, build after build.

Unlock your potential and explore the possibilities with Renishaw advanced multi-laser additive manufacturing.

For more information visit www.renishaw.com/multi-laser

Renishaw Benelux BV Nikkelstraat 3, 4823 AE Breda, Nederland T +31 76 543 11 00 E benelux@renishaw.com

www.renishaw.nl

Renishaw multi laser ad 185x130 0519_EN.indd 1

INFO: VDW – Generalkommissariat EMO Hannover 2019 Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken e.V. Corneliusstraße 4 · 60325 Frankfurt am Main · GERMANY Tel.: +49 69 756081-0 · Fax: +49 69 756081-74 emo@vdw.de · www.emo-hannover.de 19092_3D-Print_NL_185x135_nl.indd 1

6

15/05/2019 15:14:25

Informatie & Entreekaarten: Hannover Consultancy B.V. Postbus 34 NL-3350 AA Papendrecht Tel.: +31 184 69 30 50, Fax: +31 184 69 31 21 E-Mail: info@hf-netherlands.com 06.06.19 13:30

print magazine juli 2019

AM wordt te veel cijfermatig gestuurd. Inkopers kijken alleen naar de stuksprijs Acceptatie versnellen

Door met engineers van andere bedrijven kennis te creëren en voorbeeldproducten uit te werken, verwacht hij de acceptatie van AM in de high tech industrie te versnellen.

De opdrachtgevers kennen als geen ander hun eigen product en de supply chain die daarvoor nodig is, K3D brengt de kennis en ervaring met 3D metaalprinten in. Een voorwaarde vindt hij wel dat de partner invloed heeft op hoe het product er uitziet. Voor die bedrijven is AM het meest interessant omdat ze daadwerkelijk designveranderingen kunnen doorvoeren; of beter nog door functie-integratie de supply chain inkorten. Maar ook voor machinefabrieken, de componentenleveranciers, kan het uitwerken van een businesscase interessant zijn. “Kijk naar bijvoorbeeld Machinefabriek de Valk. Als je de kennis van AM in huis hebt en het netwerk van toeleveranciers, kun je je klant op de juiste wijze adviseren.”

Compleet AM-ecosysteem

De tweede MetalFab1 staat nu nog bij Additive Industries.

Omdat de ruimte op de BIC momenteel nog in aanbouw is en ingericht wordt. Komend jaar trekt K3D in op de Brainport Industries Campus. Deze metaalprinter verhuist dan mee.

Op de campus komt dan een permanent team van AM-

engineers. Verder wordt momenteel met het onderwijs in de regio Eindhoven overlegd over samenwerking. Want ook aan de onderwijskant moet iets veranderen wil additive manufacturing echt doorbreken. Daarnaast wil men nog een partner betrekken voor het nabewerken van de 3D geprinte onderdelen. Op die manier ontstaat er in het BIC een compleet AM-ecosysteem. “Daarmee mikken we op de high tech industrie in de regio. Maar in principe is elk bedrijf uit de Benelux welkom om samen te werken met ons.” In de 400 m2 meter ruimte in het BIC is plaats voorzien voor een tweede 3D metaalprinter. Luuk Wissink juicht het toe als de vraag zich zo snel ontwikkelt dat er capaciteitstekort ontstaat. Wat hem betreft hoeft zo’n tweede machine niet per definitie een slmmachine te zijn. “Voor de markten waarin we nu opereren, is dat denken wij momenteel de meest geschikte technologie vanwege de nauwkeurigheid en de materiaaldichtheid. We kijken echter ook naar de ontwikkelingen. Er zijn meerdere technieken; je moet goed kijken wat nodig is voor je product.

Als er technieken komen die beter passen bij een bepaalde manier van produceren en productgroepen, staan we daar zeker open voor.”

K3D.nl

Een tweede voordeel is dat de koeling geoptimaliseerd is, waardoor de cyclustijd van het vacuümvormen korter is geworden.

print magazine juli 2019

7

K3D toont met 3D geprint deegmes hoe AM meerwaarde voor machinebouw creëert

Deegmes zorgt voor goedkopere en betere broodbaklijn K3D heeft met een redesign van een deegmes voor de broodbaklijnen de Design for Additive Manufacturing Award gewonnen, de award waarmee Additive Industries designers uitdaagt de grenzen van AM op te zoeken. Anderhalf jaar ontwikkeling toont aan wat je met 3D metaalprinten kunt realiseren.

Functie-integratie

Het deegmes zit op een robot en die snijdt het deeg voordat het de oven ingaat kruislings open. Door het deegmes te 3D printen met 316 L, verkort K3D allereerst de supply chain.

De vroegere constructie bestond uit 20 onderdelen, frees- en

draaidelen, veren, plaatwerk et cetera. Naast de kosten van al die onderdelen wegen ook de assemblagekosten zwaar. Nu 3D print K3D het mes inclusief de constructie en de interface voor de koppeling met de robot in één keer. Zelfs de schroefdraad (M5) wordt geprint, zodat het onderdeel niet nabewerkt hoeft

Ook de schroefdraad is geprint, zodat er geen enkele nabewerking nodig is behalve het afzagen van het deegmes van de bouwplaat.

8

print magazine juli 2019

Links de oude constructie van het deegmes, rechts het 3D geprinte mes dat één geheel is.

te worden. Het ontwerp is zodanig dat support overbodig is.

Lichtgewicht

Het tweede winstpunt is gewichtsbesparing. Door het ontwerp topologisch te optimaliseren, is het nieuwe mes zo’n 90% lichter dan de vorige constructie. Dit is voldoende om de robots sneller te laten bewegen. Kaak Group gaat het 3D geprinte deegmes eerdaags testen in een pilotlijn waarin acht robots staan met elk een deegmes. Verwacht wordt dat de robots zoveel sneller kunnen bewegen, dat er twee robots minder nodig zijn om toch dezelfde productie te halen. Dit is zo’n typisch voorbeeld hoe AM tot kostenbesparing elders in de waardeketen leidt.

deeg mee gesneden worden, iets dat met het huidige deegmes niet kan.

Hygiënischer

Omdat bij het huidige deegmes het mesje regelmatig vervangen moet worden, bevat het enkele kunststofonderdelen die het snijmes zelf klemmen. In de voedingsmiddelenindustrie wil men dit liever niet, omdat het een mogelijke bron van verontreiniging kan zijn. Het nieuwe deegmes bestaat uit één geheel en is volledig geprint met 316 L.

Betere performance

In de vroegere constructie zat een veerelement. Dat is in het nieuwe design vervangen door een bladveer, die met de rest van de constructie mee wordt geprint. Ook het scharnierpunt bij het mes wordt geprint. Door de geprinte bladveer loopt een luchtkanaal waar perslucht door heen stroomt. De K3D engineers hebben het feitelijke snijmes namelijk zo ontworpen dat dit poreus is. Normaal willen engineers een dichtheid tegen de 100%, nu maakt men bewust gebruik van de mogelijkheid van AM om met de factor porositeit te spelen.

In dit geval is de dichtheid te regelen tussen de 60 en 100%. De perslucht die door de bladveer loopt, komt door deze poriën in het snijmes naar buiten. Via een inwendige flowkamer is de druk waarmee de lucht uitstroomt overal gelijk. K3D heeft inmiddels zoveel greep op het printproces, dat het zelfs mogelijk is verschillende secties met wisselende drukken te printen. Door de lucht verbetert de performance. Het deeg blijft niet plakken aan het mes. Bij de vroegere constructie moest het mes regelmatig gewisseld worden om schoon te maken; nu blijft het schoon. Bovendien kan er ook hardere

print magazine juli 2019

Het snijmes zelf is eveneens 3D geprint, waarbij bewust poreus is geprint.

Door de perslucht die door het mes naar buiten stroomt, kleeft het deeg er niet meer aan.

9

Kobato giet polyurethaan met 3D geprinte gietmallen

Een van de 3D geprinte matrijzen die Kobato gebruikt voor het gieten van polyurethaan. Printen is goedkoper, kent een kortere doorlooptijd en de logistiek is aanzienlijk eenvoudiger.

Moulds and Models in Zwolle 3D print voor Kobato in Oostmarsum gietmallen voor polyurethaan gieten.

Dankzij de zelf ontwikkelde 3D printer en het FRP3D hars verkort Kobato de doorlooptijd van projecten, reduceert het de matrijskosten en is de interne logistiek in het gietbedrijf eenvoudiger dankzij het extreem lage gewicht van de 3D geprinte gietmallen. Met één mal giet Kobato zo’n 200 slijtvaste polyurethaan producten.

Het Zwolse 3D printbedrijf laat hiermee zien dat je met kunststof voor bepaalde toepassingen heel goed aluminium en stalen matrijzen kunt vervangen. Dat zijn tot nog toe de gangbare materialen voor de (polyurethaan)gieters. Omdat de series vaak klein zijn, volstaat een 3D geprinte mal.

Duizenden euro’s goedkoper

Het maximale formaat is 1 bij 0,5 bij 0,5 meter. Grotere mallen zijn ook mogelijk. In dat geval wordt de gietmal in meerdere stukken geprint die vervolgens geassembleerd worden. FRP3D is een licht materiaal. Moulds and Models verlaagt het gewicht

10

van de mallen - en de printtijd - verder door waar mogelijk niet massief te printen maar met rasterstructuren. Hierdoor is het gewicht van de 3D geprinte mal tot wel 20 keer lichter dan een aluminium mal. De belangrijkste voordelen zijn echter de kortere doorlooptijd en de lagere kosten. “Voorheen lieten wij voor een dergelijke gietmal een aluminium matrijs frezen, kosten zo’n twaalfduizend euro en zo’n 175 kg zwaar” zegt Bart Rouwers van Kobato over een van de gietmallen die Moulds and Models heeft geprint. “Nu komt de postbode met eenzelfde mal, gewicht zo’n 5 kg, die zeker zo’n 200 gietingen mee gaat.”

Oppervlaktebehandeling van de matrijs

De oplossing die Komato getest heeft, is ontwikkeld in nauwe samenwerking tussen eigenaar en engineer Bart Rouwers en het team van Moulds and Models. Afhankelijk van de eisen aan het gietstuk, kan de matrijs eventueel nog gestraald, gepolijst of gelakt worden. mouldsandmodels.com

print magazine juli 2019

3D Next Level print levensgrote Michael Jordan voor Nike

XXL printen: maatje groter niet gemakkelijk Bezoekers van het nieuwe distributiecentrum van Nike in Laakdal (B), zien in de hal een levensgroot 3D model van Michael Jordan, het boegbeeld van het sportartikelenmerk. Het bijna 2 meter hoge object is geprint door 3D Next Level. Is het 3D printen van vuistgrote objecten al geen kwestie van de startknop indrukken, bij prints van dit formaat geldt dat al helemaal niet.

Lennart van den Doel van 3D Next Level maakt van XXL-printen zijn specialiteit. Hij heeft bijvoorbeeld als eerste in de Benelux geïnvesteerd in de Massivit 1800 3D printer. Met de gel printtechnologie produceert deze machine grote producten in relatief korte tijd. “Maar de afwerking vergt meestal wel nog veel tijd”, legt Lennart uit. Bijvoorbeeld het verstevigen van het werkstuk van binnenuit; of het coaten voor een langere levensduur.

SLS-technologie voor nauwkeurigheid

Het draadmodel van Michael Jordan voor Nike, heeft Lennart geprint met SLS-technologie, vanwege de nauwkeurigheid en het ontwerp. Dit betekent wel dat hij het model heeft moeten opdelen in onderdelen die op een SLS-printer passen. Maar wel zodanig dat je de verbindingspunten naderhand niet meer terugziet. Na het 3D printen zijn de onderdelen ook nog gecoat. 3D Next Level verhuist dit jaar naar een ander pand en krijgt daar de beschikking over een eigen spuitcabine.

Alles om de doorlooptijd van zo’n project zo kort als mogelijk te houden. De print van Michael Jordan die 3D Next Level op RapidPro toonde, heeft anderhalve week gekost op de SLSprinter, nog afgezien van het coaten. Er zijn nog meer details

Eline en Lennart van den Doel bij het levensgrote 3D geprinte model van Michael Jordan: anderhalve week printtijd op een SLS printer.

waar vaak amper bij stil wordt gestaan. Hoe hang je zo’n groot object op? Een stalen versteviging die weggewerkt is in de print met hijsogen is de oplossing. Maar je moet wel weten welke krachten hierop komen.

Veel toepassingen

Lennart: “Er bestaat veel onwetendheid over 3D printen; over groot formaat printen al helemaal. Ik neem dat klanten niet kwalijk, het is onbekende materie. 70 Procent van de klanten komt met een Google plaatje of een bierviltje met een schets, maar geen 3D model. En als ze een model hebben, is de resolutie vaak te laag. Dus naast printen moet je 3D design aanbieden, een totaaloplossing bieden, inclusief afwerking.”

Vanuit ondernemersoogpunt brengt het groot formaat printen nog een extra risico mee. Waar een mislukte FDM print hooguit enkele euro’s aan materiaal kost, lopen de kosten bij een mislukte print in groot formaat al snel op, tot wel duizend euro en meer. De mogelijkheden zijn dan wel legio, met name met de Massivit 1800 3D printer. Demomodellen van meubels.

Reclame-objecten, onderdelen voor een pop-up store maar ook objecten voor windtunneltesten; Lennart heeft ze eigenlijk allemaal al eens geprint.

3Dnextlevel.nl

De Massivit 1800 3D printer leent zich onder andere voor het printen van grote reclame-objecten, tot 1800 mm hoog.

print magazine juli 2019

11

AM bepalend voor concurrentiepositie productiebedrijven

Het aantal Belgische maakbedrijven dat 3D metaalprinten in eigen huis inzet, is beperkt. Op de foto een microreactor geprint door Melotte, een van de Belgische AM-pioniers.

Voor 20 tot 30 procent van de Belgische productiebedrijven is 3D printen niet alleen een kans, maar zelfs noodzakelijk om internationaal concurrerend te blijven. Dat is een van de conclusies die Agoria trekt in een onderzoek naar additive manufacturing in België. Het probleem is evenwel dat de acceptatie langzaam gaat. Agoria pleit daarom voor meer kennisdeling; extra aandacht voor opleiding en andere vormen van innovatiesubsidie dan enkel voor technologie-ontwikkeling.

Agoria, de brancheorganisatie voor de technologische industrie in België, heeft samen met Sirris en PwC onderzoek gedaan naar de AM-industrie en de acceptatie van additive manufacturing.

“Omdat steeds meer leden naar dit onderwerp vragen”, schetst Camille Mommer, Business Group Leader bij Agoria, de

12

aanleiding. “We wilden weten hoe de industrie in België met AM omgaat en wat er nodig is om de toepassing van de technologie verder te ontwikkelen.” België is met de KU Leuven en de spin offs zoals Materialise en later Layerwise (nu 3D Systems) een pionier op het gebied van additive manufacturing.

print magazine juli 2019

De kracht van Additive Manufacturing loslaten op de Belgische industrie

Kloof tussen ontwikkelen en industrialiseren

Maar, zo luidt een van de conclusies van het onderzoek: innoveren en nieuwe technologie ontwikkelen is iets anders dan deze naar de industrie brengen. Tussen deze twee werelden bestaat een kloof. Want qua industriële toepassing van additive manufacturing valt er in België nog veel te winnen. Camille Mommer ziet hier meerdere redenen voor.

Een is de innovatiefinanciering. Die is in België vooral gericht op technologie-ontwikkeling en minder op de implementatie ervan. Ze hoort dat maakbedrijven de technologie te duur vinden; dat kennis ontbreekt en dat bedrijven het lastig vinden om precies te zien waar in hun business additive manufacturing meerwaarde genereert. “We zien dat de Belgische bedrijven misschien iets actiever zijn dan de Franse, maar bijvoorbeeld minder dan de Nederlandse. Ik denk dat de fear to change in Nederland minder is.” Daarnaast speelt ongetwijfeld een rol dat de productiebedrijven het druk hebben. Waarom zou je dan investeren in een risico dat je met een nieuwe technologie loopt?

Verschuiving van de toepassing

Bedrijven die wel actief zijn met AM, verwachten komende jaren een verschuiving in de toepassing van de techniek.

Prototyping blijft belangrijk. Maar het printen van kleine series eindproducten neemt qua omvang toe. Designvrijheid speelt daarbij de belangrijkste rol, gevolgd door kortere doorlooptijd en personalisatie van producten. België heeft een goed AM eco-systeem; de expertise is er eveneens. Toch zijn er voor veel productiebedrijven nog steeds obstakels om met AM aan de slag te gaan. En die beginnen stilaan een risico in te houden, vinden de drie partijen achter deze studie.

Juist nu de toepassing verschuift richting eindproducten, is het belangrijk dat bedrijven mee gaan doen. Agoria, Sirris en PwC concluderen in de studie dat additive manufacturing voor 20 tot 30 procent van de bedrijven noodzakelijk wordt in de internationale concurrentiestrijd. “Bedrijven moeten niet de opportuniteit mislopen omdat ze er niet naar kijken”, aldus Mommer. “Binnen 15 jaar is deze technologie veel meer mainstream. Alle bedrijven kunnen er iets mee. Daar zijn we van overtuigd.” En over vijf tot tien jaar ben je waarschijnlijk te laat met het opbouwen van de expertise. “Want de internationale concurrentie is er al druk mee bezig.”

Actiepunten

Daarom wil Agoria allereerst met dit rapport bewustzijn creëren en aandacht vragen voor de problematiek. Verder worden bedrijven opgeroepen om kennis over de toepassing van AM te delen. “Door expertise te delen, versnellen we de leercurve”, aldus Camille Mommer. Met name user cases omtrent jigs and fixtures, vaak de eerste stap die bedrijven op AM-vlak zetten, kunnen anderen op ideeën brengen.

print magazine juli 2019

Het onderzoek van Agoria, Sirris en PwC is uitgevoerd onder 95 bedrijven uit de hele AM-waardeketen; daarnaast zijn er interviews met AM-experts geweest.

Uiteindelijk heeft er nog een ronde tafel gesprek met deze experts plaatsgevonden. De belangrijkste conclusies: • De helft van de bedrijven in de AM-waardeketen verwacht komende drie jaar meer dan 10% te groeien • De werkgelegenheid zal toenemen van 1500 arbeidsplaatsen nu naar 3000 over 3 jaar • Er zijn momenteel weinig opleidingen waar AM onderdeel is van het curriculum • Decision makers in de industrie begrijpen de mogelijkheden van AM nog onvoldoende; er wordt te snel gekeken naar de kostprijs per stuk omdat de andere meerwaarden moeilijk te kwantificeren vallen • Het gebrek aan AM-certificatie en kwalificatie moet aangepakt worden om het vertrouwen in de techniek te vergroten • Als de Belgische industrie de obstakels niet overwint, loopt het de mogelijkheden van AM mis. Dat zou België op een niet in te halen achterstand in de digitale race plaatsen

Aanbevelingen

• Bedrijven moeten een pilot op AM vlak lanceren volgens het principe explore, estimate, experiment en evaluate • Het AM-ecosysteem is te versnipperd, er moet meer worden samengewerkt • De financieringskloof tussen creatie van technologie en industrialisatie moet gedicht worden met speciale door de overheid gefinancierde programma’s • Er moeten meer collectieve projecten komen • Individuele bedrijven moeten financieel gesteund worden bij het verkennen van de AM mogelijkheden • Bewustwording blijft aandacht vragen

13

Zonder AM kan België op achterstand komen in de globale digitale race Agoria wil een lerend netwerk starten rond AM. “Geen netwerk voor toeleveranciers, maar puur voor bedrijven die additive manufacturing intern willen ontwikkelen.” Ook richting het onderwijs moeten er acties worden ondernomen, zeker in de technische opleidingen maar eigenlijk ook in de businessstudies. De publicatie van het rapport heeft al voor de nodige respons gezorgd, waaronder universiteiten en hogescholen die op dit vlak willen samenwerken met Agoria. Camille Mommer vindt het belangrijk dat uiteindelijk ook businessopleidingen betrokken raken bij de AMontwikkelingen. Ze merkt namelijk dat bedrijven het moeilijk vinden om de meerwaarde van AM concreet te maken, zodat ze hun businesscase sluitend krijgen. “Ingenieurs vinden het cool, die zijn wel gemotiveerd. Maar aan de businesskant blijft het lastig om de return on investment te berekenen.”

Het onderzoek toont aan dat de total cost of ownership belangrijker is in de afweging om additief of subtractief te produceren dan de stuksprijs. Camille Mommer: “Veel bedrijven denken intern nog aan de kosten per stuk. Dat is niet goed om te beoordelen wat de echte kosten van een AMdeel zijn. Kortere time to market, minder transport, sneller kunnen leveren dat kan additive manufacturing interessant maken.” Uit het onderzoek blijkt dat als bedrijven eenmaal de leercurve doorlopen hebben, het enthousiasme voor 3D printen sterk toeneemt. “Bedrijven kunnen moeilijk de opportuniteit inschatten. Maar eenmaal ze de leercurve

starten, zeggen ze dat 3D printen een gigantische meerwaarde biedt”, aldus Camille Mommer. In het rapport wordt verder gepleit voor een andere manier van innovatiesubsidie voor bedrijven die met AM aan de slag willen. Er moeten budgetten komen voor de industrialisatie van AM; evenals subsidies voor het certificeren van materialen en printtechnologie, want dat blijkt eveneens een struikelblok te zijn die industrialisatie afremmen.

Businessgroep voor AM

Tot slot wil Agoria een businessgroep AM starten. Hierin worden productiebedrijven die geïnteresseerd zijn in additive manufacturing of het al toepassen, samengebracht. Camille Mommer denkt dat er in België naast Flam3D plaats is voor een andere organisatie op AM-vlak. “Flam3D is een zeer goed cluster, ze doen heel veel aan het creëren van awareness. Maar hun focus ligt meer op de toeleveranciers van de technologie; en ze richten zich op Vlaanderen en Nederland, niet op Wallonië.” Een organisatie die vooral eindgebruikers weet te vinden, kan complementair werken, denkt zij. Zit er een samenwerking tussen Agoria en Flam3D in? Camille Mommer: “Samenwerken zou best kunnen, maar onze focus ligt eerst op het creëren van awareness met deze studie en het realiseren van de doeleinden om het ecosysteem te versterken.”

ZiggZagg is een van de AM-spelers in België als het om kunststoffen gaat. In combinatie met design slaagt ZiggZagg erin om de prestaties van onderdelen te verbeteren, zoals dit manifold voor een rallywagen.

14

print magazine juli 2019

Masterclass Industrieel 3D Printen van LIOF toont hoe laagdrempelig 3D printen kan zijn

Interne tooling als opstap naar 3D printen De Nederlandse maakindustrie aarzelt met de implementatie van 3D printen.

Onterecht, blijkt uit de ervaringen van voorgaande masterclasses die LIOF voor Limburgse bedrijven georganiseerd heeft.

Van de acht deelnemers aan de vorige masterclass, zijn er zeven verder gegaan met 3D printen.

“Dat je 3D printen breder kunt toepassen, daar heb ik nooit bij stilgestaan.” “Ik was me niet bewust dat je zoveel verschillende materialen kunt printen.” “Dat je intern er iets mee kunt, is wel een aha-moment.” Zomaar drie reacties aan het eind van de eerste sessie van de Masterclass Industrieel 3D Printen, die LIOF dit voorjaar opnieuw organiseert. Het regionale ontwikkelingsfonds van de Provincie Limburg wil hiermee bedrijven over de streep trekken. 3D printen wordt belangrijk en biedt kansen, maar bedrijven weten dikwijls niet hoe ermee te beginnen. Dat blijkt ook nu. Een enkele deelnemer heeft al een 3D printer staan. Letterlijk, want het apparaat wordt niet gebruikt. Een beeld dat Steven Goetstouwers van Admesy herkent. Bij de fabrikant van apparatuur om in de industriële productielijn beeldschermen te kalibreren op kleur en temperatuur, heeft de eerste desktop 3D printer lange tijd ongebruikt in een hoek gestaan. Want printen ging moeilijk en wat eruit kwam, kon je niet naar de klant sturen. “Af en toe printte een van de engineers een hobby project.” Totdat er een keer een onderdeel nodig was voor het afstellen van een systeem. Normaal een koopdeel, met een levertijd van enkele weken. Steven Goetstouwers: “We hadden leren leven met levertijden van enkele weken en een kostprijs van een paar honderd euro. Maar toen hadden we het snel nodig. Kunnen we dat niet printen?”

Vanuit Ittervoort in Korea 3D printen

Dat is het moment geweest waarop bij Admesy, dat de omzet voornamelijk in Azië boekt en kantoren heeft in Zuid-Korea en China, de knop om ging. Vanaf dat moment is 3D printen voor intern gebruik in een stroomversnelling geraakt. In eerste instantie is veel tooling geprint. Bijvoorbeeld klemmen voor in de montage, waardoor de productiviteit fors omhoog ging. Daarna een houder voor het kalibratiesysteem van de meetapparatuur. “Doordat we het printen, kunnen we het

print magazine juli 2019

Een vingerhoedje om gemakkelijker een o-ring te plaatsen: kosten 11 cent.

15

Océ in Venlo heeft al meer dan 100 assemblagetools 3D geprint, zoals deze om een motor correct te plaatsen.

100 assemblagetools bij Océ

Opspanmallen voor de CNC freesbanken 3D print Mifa tegenwoordig.

gebruiken voor al onze modellen zodat we flexibeler zijn”, legt Steven uit. Nu print men volop. Als in Ittervoort, waar het hoofdkantoor staat, een nieuw uitlijngereedschap is getest, stuurt men de 3D files rechtstreeks naar de 3D printer in Korea of China zodat de service engineers daar de dag erna de tool mee naar de klant kunnen nemen. “Instappen in 3D printen hoeft op deze manier niet duur te zijn”, rondt Steven zijn presentatie af. “Door ermee bezig te zijn en de engineers de techniek te laten ontdekken, komen de goede ideeën vanzelf.”

Die ervaring heeft ook Mark Pinckaers, industrial engineer bij Océ in Venlo. 3D printen heeft intern bij de fabrikant van industriële printers een enorme vlucht genomen. In de assemblage worden al meer dan 100 3D geprinte tools gebruikt, sommige heel eenvoudig, andere complexer, maar allemaal even effectief, benadrukt Mark. “3D printen van tools is de snelste, meest flexibele en goedkoopste manier om veiligheid, ergonomie, kwaliteit en productiviteit van het assemblage proces naar een hoger niveau te brengen”, durft hij te stellen. Er is bewust voor gekozen om de assemblagemedewerkers erbij te betrekken. Want zij weten het beste waar de knelpunten in de assemblage liggen en hoe je deze met eenvoudige tools kunt oplossen. Acht assembly operators hebben een CAD-cursus gevolgd; ze kunnen in Siemens NX nu hun eigen tools tekenen.

In de anderhalf jaar dat het Venlose bedrijf de technologie inzet, worden steeds meer assemblage hulpmiddelen geprint. Mark Pinckaers laat enkele voorbeelden zien. Een hulpmiddel om een o-ring te plaatsen kostte een kwartier tekentijd en 11 cent aan materiaalkosten. “De medewerkers zijn er ontzettend blij mee, dankzij dit tool kunnen ze eenvoudiger en sneller assembleren.”

Een mal om een papierrol veilig te assembleren, kostte 1 uur CAD-tijd en € 1,10 aan materiaal. Het voorkomt het risico op verwonding. Hetzelfde geldt voor een mal voor het assembleren van een steun. Tekentijd: 2 uur (“door een onervaren CADtekenaar”), materiaalkosten voor het 3D printen € 2,50. “En

Een houder voor het kalibratiesysteem dat Admesy tegenwoordig 3D print. Doorlooptijd: meestal een dag tegenover enkele weken bij het uitbesteden van freeswerk.

16

print magazine juli 2019

Admesy ontwerpt dit soort tools in Nederland en print ze in de vestigingen in Azië waar de meeste klanten zitten.

van idee tot kant en klaar gereedschap vergde twee dagen.” De FDM-printer wordt ook gebruikt om tools te printen die voor een hogere kwaliteit in het montageproces zorgen en daarmee uiteindelijk de kosten verlagen. Een mal zodat een onderdeel niet verkeerd kan worden geplaatst, kost enkele euro’s materiaal en een uurtje CAD-werk. “Als we de fout pas later in het proces ontdekken, kost het 20 minuten om ze te herstellen.” Bij tools die bijdragen aan een kortere assemblagetijd, berekent men de ROI (de ontwerptijd is de dominante factor). “3D printen loopt hard; de printer staat niet meer stil”, zegt Mark. Dat komt volgens hem mede doordat assembly operators zelf mogen ontwerpen en ook zelf printen. “Ze weten waar de modellen staan. Hebben ze een model nodig, dan printen ze dat zelf.”

Hij vindt dit een laagdrempelige manier om met 3D printen te beginnen. “De investering is te overzien, maar je moet wel de medewerkers opleiden.” In de toekomst denkt Océ 3D printen onder andere in te zetten bij mock-ups van nieuwe productielijnen en testen van assemblage in een vroege fase.

Mifa Aluminium: onmisbaar

De praktijkvoorbeelden in de masterclass komen eigenlijk op hetzelfde neer: begin met interne hulpmiddelen te printen, vooral tooling, met FDM technologie. Mifa Aluminium doet dat nu een aantal jaren. De producent van aluminium en magnesium precisie profielen is begonnen met opspanmallen te printen, onderdelen die normaal CNC gefreesd worden.

“Maar onze twee CNC-freesmachines, hiervoor bedoeld, draaien continu en houden het niet meer bij”, zegt Daan Broeksteeg van Mifa Aluminium. 3D printen met een FDM printer is zelfs goedkoper. Puur naar de productiekosten kijkend, komt hij bij

aluminium frezen op een kostprijs van € 64 per liter, bij SLSprinten (uitbesteed) € 213 per liter en bij FDM-printen (in eigen huis, worst case scenario met 100% vulling) op € 51. Mifa heeft ondertussen al meerdere FDM printers en heeft al de stap gezet naar een vorm van standaardisatie. Daan, die als project engineer verantwoordelijk is voor het 3D printen, heeft ontwerpen printregels gemaakt, waar de anderen gebruik van maken.

Sinds twee jaar staat er bij de profielfabrikant een 3D printer met 4 koppen. Deze wordt niet alleen gebruikt voor een hogere productie, ook als men vier mallen wil printen met een hoge maatnauwkeurigheid. “Doordat de vier printkoppen op dezelfde x-as zitten, is de onderlinge maatafwijking minder dan 0,05 mm. Omdat we vaak sets printen, is dat ideaal.” “Voor Mifa is 3D printen een zeer lucratieve productietechniek”, vat Daan samen.

“Stap in, wacht niet langer, want dan wordt de stap alleen maar groter.” Maar, geeft hij de deelnemers van de masterclass wel mee: besteed aandacht aan de implementatie.

De Limburgse investeringsmaatschappij heeft de masterclass Industrieel 3D printen al meerdere keren herhaald. René Kessen, projectleider, ziet het vooral als een eerste stap voor bedrijven.

“Begin voor de eigen productie. Daar valt winst te halen.

Daarna komen de mensen zelf wel met creatieve ideeën.” Van de acht deelnemers aan de masterclass van vorig jaar, zijn er zeven verder gegaan met 3D printen. “Enkelen van hen hadden al een 3D printer, maar gebruikten deze niet. Hier zagen ze toepassingen die ze zelf ook gebruiken.” En goede voorbeelden inspireren. liof.nl

De masterclass van LIOF heeft vorige keer zeven van de acht bedrijven aangezet om verder te gaan met 3D printen.

print magazine juli 2019

17

Metal 3D Challenge: voordelen AM volop benut De eerste editie van de Metal 3D Challenge van Hogeschool Vives en Flam3D heeft winnaars opgeleverd die de mogelijkheden van 3D metaalprinten herkennen. Compacter construeren en betere performance, functieintegratie, personalisatie en unieke one off’s: dat zijn de hogere doelen waarvoor de winnaars 3D metaalprinten als productietechniek hebben gekozen.

En precies daarom zal additive manufacturing nog jarenlang hard blijven groeien, zo verwoordde Flam3D-directeur Kris Binon het tijdens de award uitreiking op Advanced Engineering. Verwijzend naar meerdere onderzoeken verwacht hij dat tegen 2030 zo’n 10% van alle producten gemaakt wordt met 3D printen. “De technologie verschuift voor de maakindustrie, omdat met 3D printen producten

anders en beter gemaakt kunnen worden.” Precies daarom heeft Flam3D het initiatief van Hogeschool Vives om een design challenge voor metaalprinten te organiseren, ondersteund. De inzendingen van alle genomineerden zijn in metaal geprint, dankzij de ondersteuning van de sponsors. vives.be/nl/metal3d

Winnaar bedrijfsleven: Marnix Carlier, Vandewiele Product: zuigmond voor weefmachine

Marnix Carlier heeft de Metal 3D Challenge gewonnen in de categorie bedrijven. In zijn vrije tijd is hij overigens smid en heeft hij meegewerkt aan het Klaproos monument dat smeden uit de hele wereld gemaakt hebben ter herinnering aan de Eerste Wereldoorlog. “Smeden is eigenlijk ook 3D printen”, aldus Marnix.

Marnix Carlier werkt bij de technische dienst van weefmachinefabrikant Vandewiele. De marktleider in weefmachines gebruikt een trekrol met daarop gekleefd glaspapier om het stof strak te trekken. In deze trekrol zijn duizenden naalden geplaatst. Het naaldenpatroon moet telkens als er een andere stof wordt geweven, worden aangepast. Als de naalden door het glaspapier prikken, komen er korrels van het papier los die hard en scherp zijn en tot grote slijtage leiden aan het gereedschap dat de naalden plaatst. Bijkomend probleem is dat de fotocel die de aanwezigheid van de naalden detecteert, vervuilt door dit

18

Zo ziet het onderdeel eruit. Vandewiele gaat het nu testen in een machine.

stof. De fotocel wordt daarom schoongeblazen. Marnix Carlier heeft als oplossing een zuigmond ontwikkeld om dit stof af te zuigen. Omdat alles heel compact moet zijn, integreert hij de zuigmond in de afblaasunit. Door 3D te printen kunnen de inwendige kanalen beter vorm krijgen. De functieintegratie maakt het geheel compacter en omdat elk ander naaldpatroon een andere afzuigmond vereist, kan de unit eenvoudig worden aangepast en dan weer geprint worden.

Tot nog toe wordt de blaasmond samengesteld uit las- en freesdelen.

print magazine juli 2019

Winnaar makers: Brecht Halsberghe Product: zadelsteun Brecht Halsberghe is design engineer bij Vandewiele en in zijn vrije tijd triatleet. Fietsen is een van de onderdelen van deze duursport. Brecht heeft ook wel eens aan de Ironman meegedaan: 3,8 km zwemmen, 180 km fietsen en dan nog eens een marathon lopen. Bij het fietsen maken de atleten liefst gebruik van een tijdritfiets: de zitpositie is iets meer naar voren gericht en op het stuur zitten beugels waarop de ellenbogen rusten. De aerodynamische houding kan het verschil maken. De wendbaarheid van de fiets neemt hierdoor af. En dat is lastig bij een heuvelachtig parcours of als je traint met anderen. Daarom bestaat er een systeem waarmee je on the fly de positie van het zadel verandert. Alleen: het is enkel bruikbaar in combinatie met een ronde zadelpen. En de nieuwe fiets van Brecht heeft een vierkante zadelpen.

Daarom heeft hij twee adapterstukken ontworpen (één om een aerodynamisch racestuur op zijn gewone stuur te kunnen plaatsen). 3D metaalprinten leent zich als maaktechnologie omdat hij slechts een adapter nodig heeft. Bovendien heeft hij het ontwerp topologisch geoptimaliseerd waardoor hij gewicht bespaart.

Brecht Halsberghe: on the fly de zitpositie op zijn triatlonfiets veranderen dankzij de adapter.

Het winnende ontwerp in de categorie makers.

Winnaars studenten: team Tom Hubrecht Product: parametrisch model voor personalisatie vingerorthese

Het team van Hogeschool Vives met de winnende Silversplint.

Mensen met het syndroom van Ehler-Danlos hebben een beperkte bewegingsvrijheid met hun hand omdat de vingers ontwricht kunnen worden. Een splint (vingerorthese) voorkomt overstrekking van de vinger. “Niet iedereen kan een op maat gemaakte orthese betalen. Daarom hebben wij een parametrisch model gemaakt dat eenvoudig qua maatvoering kan worden aangepast en dan worden geprint”, aldus de student van Hogeschool Vives, die samen met enkele andere studenten het model voor de Silversplint heeft ontwikkeld. Door het 3D model te parametriseren, kan het ontwerp eenvoudig worden aangepast aan de afmetingen van de vinger, ook door mensen zonder CAD-ervaring. 3D printen biedt volgens de studenten twee voordelen. Allereerst kunnen meerdere ortheses op één bouwplaat worden geprint, wat een positief effect heeft op de stuksprijs. Daarnaast biedt zowel printen in titanium als 316L het voordeel dat beide materialen corrosiebestendig zijn. Titanium heeft de voorkeur vanwege het lage gewicht, de hoge sterkte.

Er bestaan weliswaar al kunststof splints, maar die blijken in de praktijk minder duurzaam te zijn. Titanium is daarom een heel goed alternatief materiaal dat wel voor een lange levensduur van de orthese zorgt. De studenten willen het model verder doorontwikkelen en overwegen eventueel een bedrijf te starten voor het vermarkten van het idee.

3D printen biedt het voordeel van lagere kostprijs ondanks de individualisering.

print magazine juli 2019

19

Bond3D wil 3D printen met PEEK naar industriële toepassingen tillen Gaat PEEK marktaandeel afsnoepen van de AM metaalmarkt? Worden manifolds voor de semiconductor industrie straks met PEEK geprint? Net als spinal cages voor herniapatiënten? Als het aan Bond High Performance 3D Technologies ligt wel. De Nederlandse start-up werkt al enkele jaren onder de radar aan een nieuwe printtechnologie. Nu het go-tomarket moment in zicht komt, wordt het tijd naar buiten te komen.

Gerald Holtvlüwer, investeerder en CEO, bij een van de drie prototypes van de printer.

In Europa kijken 3D print start-ups wel eens met afgunst naar hun Amerikaanse concullega’s. Daar stoppen durfinvesteerders dikwijls miljoenen in veelbelovende 3D start-ups, met zelfs voorbeelden van bijna een half miljard dollar. Nu blijkt zo’n scenario ook in Nederland mogelijk.

Sinds Wim Brink (van de trekhaken) en Gerald Holtvlüwer (investeerder na de verkoop van z’n inkooporganisatie voor hypotheken) de eerste half miljoen euro geïnvesteerd hebben in het idee van Aad en Thomas Bruggeman, is Bond3D in een stroomversnelling geraakt. “Vader en zoon hadden het idee om PEEK zo te printen dat het materiaal zijn eigenschappen behoudt. Daarmee kun je het 3D printen met PEEK weghalen

Victrex stapt in Bond3D Om de toegang tot de grote PEEK verwerkers te versnellen, kan Bond3D sinds kort gebruik maken van het netwerk van Victrex, wereldmarktleider in PEEK en PAEK materialen. Het Britse bedrijf is namelijk de 5e investeerder in Bond3D, met vele miljoenen euro’s. Gerald Holtvlüwer: “Victrex wil als grondstoffenleverancier opschuiven richting eindproducten.

3D technologie is daar een stap voor. Ze zochten wereldwijd naar een mogelijkheid en zijn via de universiteit bij ons terecht gekomen.” Hij heeft de huid van de Nederlandse investeerders duur verkocht. Exacte bedragen noemt hij niet, maar de Britten hebben een minderheidsbelang. Voor Victrex is het

20

meer dan een financiële transactie. De Britten zien het als een strategische investering. “Met het huidige technische niveau van de technologie is het mogelijk om een aantal boeiende ontwikkelingsprogramma’s samen aan te gaan”, zegt Victrex CEO Jakob Sigurdsson. Victrex heeft nu ook één positie in de board van Bond3D. Stefan Holtvlüwer is daar blij mee. “Door hun betrokkenheid kunnen we sneller ontwikkelen en toegang krijgen tot die markten waar onze technologie echt het verschil kan maken.” Voordat er echt geld verdiend wordt, zal Bond3D nog enkele tientallen miljoenen euro’s nodig hebben.

Daar maakt Gerald Holtvlüwer zich geen zorgen meer om.

print magazine juli 2019

Bond3D heeft deze poreuze structuur geprint met Victrex PEEK. Dankzij de technologie om over- en onderextrusie te vermijden, print Bond3D heel nauwkeurig en zijn de tussenruimtes exact 0,25 mm breed. Deze structuur wordt onder andere in een spinal cage geprint waardoor het menselijk bot beter ingroeit in het implantaat.

van prototyping en inzetten voor industriële toepassingen”, zegt Gerald Holtvlüwer, die naast investeerder inmiddels CEO van Bond3D is. Samen met Demcon is in 2016 de haalbaarheid aangetoond. Sindsdien hebben Brink, Holtvlüwer, Demcon en nog een vierde investeerder uit Noord-Nederland, zo’n 10 miljoen euro geïnvesteerd in de start-up, waar nu zo’n zestig mensen werken, bijna allemaal afgestudeerd aan een technische universiteit. Kwestie van vooral de juiste mensen weten te overtuigen van het concept.

PEEK printen met 100% density

Wat doet Bond3D anders dan andere printerfabrikanten die dit soort high performance polymeren 3D printen? Gerald Holtvlüwer haalt het rijtje eigenschappen aan dat zijn CTO ooit heeft opgesteld als eis om met een 3D printtechnologie potten te kunnen breken in de industrie. Bovenaan staat ‘voidless’ 3D printen, zonder holle ruimtes tussen het materiaal. Holtvlüwer toont een microscoopopname van een dwarsdoorsnede van een print, gemaakt op een industriële 3D printer van een concurrent. Omdat de lijntjes met polymeer niet precies recht op elkaar liggen, ontstaan er kleine luchtbellen waardoor het materiaal niet volledig 100% dicht is. Met een 0,3 nozzle lukt het Bond3D wel om de 0,35 mm dunne lijnen zo te printen, dat deze precies op en naast elkaar liggen. Het materiaal is volledig dicht, benadrukt Gerald Holtvlüwer. “Dat komt doordat we regeltechnisch het proces beter beheersen.” Dat is een kwestie van hardware en software. Voor de hardware gebruikt Bond3D geavanceerde mechatronica, in combinatie met zelf ontwikkelde software om onder- en overextrusie te voorkomen. Daarnaast werkt de 3D printer niet met filament maar met rods, staafjes van elk 2 gram die in een cartridge zitten. Gerald Holtvlüwer: “Filament is moeilijk te controleren.

print magazine juli 2019

100 lektesten manifold voor semicon zonder lekkage Op een staafje kun je gecontroleerd drukken. Daardoor kunnen we de flow beter sturen, evenals de smelttemperatuur in de printkop. Dat maakt onze techniek onderscheidend.”

Zo’n geavanceerde printkop weegt overigens 50 kilogram.

In de eerste machines zitten er telkens twee. Voor een semiconbedrijf heeft Bond3D manifolds geprint en getest. Het manifold heeft 100 lektesten (3-10 6l/s bij 100 bar) moeiteloos doorstaan, zonder dat er iets weglekte.

Z-richting volle sterkte

Het tweede punt op het eisenlijstje van de CTO is gelijkblijvende mechanische eigenschappen van PEEK. Met name in de Z-richting, normaal gesproken het zwakke punt van FDM printtechnologie. De yieldstrength in Z richting is 99 MPa, precies zoals in de specs van het materiaal. Vergeleken met Ultem is dit volgens Holtvlüwer meer dan de dubbele treksterkte in de Z-richting. Dat komt doordat de lijntjes met materiaal zeer precies op en naast elkaar worden geprint, in een oven die tot meer dan 200 graden wordt verwarmd.

Hierdoor is de hechting sterk. Hetzelfde manifold is getest onder een druk tot 115 bar. Pas toen barstte de 1,3 mm dunne wand. “Het materiaal is sterk. Voor de semicon toepassing is 10 bar vereist”, zegt Holtvlüwer. Een punt waar ze nog aan werken, is de printsnelheid. Momenteel bedraagt deze rond de 35 cm2 per uur. Om echt industrieel door te kunnen breken, moet die nog verdrievoudigen. “We hebben echter nog niet

21

Verdeeld over meerdere afdelingen werken in Enschede momenteel 60 vrijwel allemaal universitair geschoolde medewerkers aan de ontwikkeling van de 3D printer voor high performance polymers.

de nadruk op de snelheid gelegd omdat we eerst de andere twee punten wilden aanpakken.” Het formaat dat de printer aan kan is 400 bij 400 bij 400 mm, maar in eerste instantie gaat het vooral om kleinere onderdelen, zowel voor de luchtvaart- en hightech industrie als medische toepassingen.

De PEEK-staafjes, van elk 2 gram, zitten in een cartridge. In een cartridge passen 3 tot 400 rods, die heel vloeiend gewisseld worden. Deze technologie is open, ook een enkele andere fabrikant werkt hier al mee. De printtechnologie zelf heeft Bond3D gepatenteerd.

Businessmodel: 3D printfabriek

In een vleugel van het Demcongebouw in Enschede werken momenteel 60 medewerkers aan de Bond3D technologie.

Veertig eigen medewerkers, twintig engineers die van Demcon worden ingehuurd. “Die willen we zoveel mogelijk zelf in dienst gaan nemen om met eigen mensen te kunnen werken”, merkt Gerald Holtvlüwer op. Eind dit jaar verhuist het bedrijf naar het nieuwe Technology Center van Demcon, waar het onder andere de beschikking krijgt over 1.000 m2 productieruimte. Want het businessplan is niet gestoeld op de verkoop van 3D printers maar op de verkoop van 3D geprinte PEEK-onderdelen; en straks ook andere high performance kunststoffen. “We gaan eindproducten verkopen en geen printers, want dan gaan anderen je printer toch nabouwen en de patenten omzeilen”, zegt Gerald Holtvlüwer hierover.

“Eerst gaan we zelf producten voor klanten ontwikkelen en produceren. De ontwikkeling is zo kostbaar geweest, dat we het beste verdienmodel willen. Daarom kiezen we voor

22

value based pricing als businessmodel.” Toch sluit hij niet uit dat op termijn printers verkocht gaan worden, eventueel in combinatie met de technologie om producten te maken. Grote OEM’ers zullen immers de techniek zelf in eigen huis willen halen. “Als we voor die keuze staan, is dat een luxeprobleem.

Voorlopig proberen we alles in Nederland te houden.” Bond3D heeft al drie prototypes van de printer gebouwd voor eigen testen en verder onderzoek. Tegelijkertijd heeft de eigen machinebouwafdeling het ontwerp volledig geredesigned en modulair gemaakt. De eerste twee machines worden nu uit zo’n 40 modules samengesteld, die geïntegreerd worden in een machineframe van plaatwerk voor een maximale stijfheid.

Om de productie te starten, worden er acht van deze machines gebouwd. Bond3D is een van de drie bedrijven in het Make Nest Platform, opgericht door ASML, Van der Lande, Huisman en Thales. Zij ondersteunen de start-up met kennis en hun netwerken. Een van de eisen om toegelaten te worden, is het vooruitzicht minimaal € 50 miljoen omzet binnen vijf jaar.

“Dat denken we met onze fabriek hier te gaan halen”, zegt de Bond3D CEO. Dat betekent een werkgelegenheid van enkele honderden banen in de 3D printfabriek. De markten waar de onderneming zich in eerste instantie op richt, zijn hightech industrie, medische industrie en lucht- en ruimtevaart maar ook de matrijzenindustrie. In eerste instantie gaat men toepassingen zoeken en ontwikkelen voor de medische en semiconductor industrie. bond3d.com

print magazine juli 2019

KLM zet met 3D printen van tooling voor onderhoud eerste stap op AM-pad

“Printers zijn niet de uitdaging, maar goede 3D modellen“ Vlieg je van de zomer met KLM naar je vakantiebestemming? Dan hoef je je waarschijnlijk niet meer druk te maken over de milieu-impact van het lege PET-flesje aan boord. De luchtvaartmaatschappij gaat deze verwerken tot filament voor de 3D printers.

KLM Engineering & Maintenance is namelijk druk bezig met het 3D printen van tooling. Dat legt de luchtvaartmaatschappij geen windeieren.

Dat bleek uit de presentatie van Arlette van der Veer, Innovation Manager - Aeronautical Engineer bij het KLM Transformation Office op RapidPro. Samen met Makerpoint is KLM bezig om het 3D FDM printen uit te rollen bij het onderhoudsbedrijf. Van der Veer ziet dit als opstap naar méér 3D printen in de toekomst. De taak van haar is om samen met het innovatieteam de afdelingen hiervoor klaar te maken.

Daarbij hanteert ze nadrukkelijk een bottom-up benadering.

“Hardware en software kopen is niet de uitdaging”, zo zegt ze. “De echte uitdaging is het maken van goede 3D modellen, een goede materiaalselectie en printprofielen maken, zodat de 3D printers 24 uur per dag kunnen lopen.” Zo is in eerste instantie een groep engineers, waarvan niet iedereen tekenervaring had, getraind in het tekenen van modellen.

Zij delen hun kennis weer met ervaren collega’s in het onderhoudsbedrijf. Arlette van der Veer: “Omdat zij al lang bij KLM werken, hebben ze de ervaring welke tooling stuk gaat en wat onderhoud bemoeilijkt.” Door de training zijn ze nu in

Circulair 3D printen KLM gaat circulair 3D printen met PET-filament dat gemaakt wordt van lege waterflesjes uit de vliegtuigcabines. Samen met KLM Catering, de bestaande recyclingpartners en de Amsterdamse start-up Reflow wordt een volledig gesloten kringloop opgezet. KLM werkt samen met Reflow Filament in Amsterdam dat deze PET flakes verwerkt tot filament voor de Ultimaker 3D printers waar de onderhoudsafdeling mee print. Circulair 3D printen op microschaal. Het materiaal is sterk genoeg voor een groot aantal tools die niet belast worden. Van de 1,5 kilo filament die KLM per dag nodig heeft, zou een deel van gerecycled materiaal gemaakt kunnen worden. “De businesscase is dus gemakkelijk”, aldus Van der Veer. Doordat ze de bestaande keten voor afvalverzameling en -verwerking gebruikt, zijn de kosten van het gerecycled filament waarschijnlijk zelfs lager dan virgin materiaal.

print magazine juli 2019

staat om in het onderhoudsbedrijf goed te herkennen waar de kansen voor 3D printen liggen.

Flinke kostenbesparingen

En die zijn er legio, bleek op RapidPro. Van een eenvoudig systeem om de boutgaten in de velgen af te dekken als deze overnieuw gespoten worden tot een tool dat voorkomt dat bij het testen een vliegtuigonderdeel van 800 dollar stuk gaat, iets dat anders vaak gebeurt. “Voor 14 euro printen we nu een tool.” Een ander voorbeeld is een cover waarmee bij onderhoud de side latch wordt afgedekt. Dit voorkomt schade, die als ze ontstaat 34.000 euro kost. Met dat soort voorbeelden slaagde de onderhoudsafdeling erin om in een jaar tijd vier ton aan kosten te besparen. Arlette van der Veer: “Het gaat niet eens om het geld, maar we worden hierdoor minder afhankelijk van leveranciers.” Zij raadt andere bedrijven eveneens aan om engineers zelf te leren printen. “Ik kan honderd presentaties geven, maar ik kan geen technicus verslaan die vandaag een idee heeft en morgen de oplossing in handen heeft, 3D geprint.”

DOA approval

KLM werkt nu aan een zogenaamde DOA approval. Deze luchtvaartcertificering stelt KLM in staat om kunststof onderdelen te printen die meegaan in de vliegtuigcabine. Ook het verwerken van PET-afval tot filament voor tooling is een van de vervolgstappen. Hiervoor wordt samengewerkt met Reflow Filament in Amsterdam. Het onderzoek naar het printen met gerecycled filament is net gestart. Arlette: “KLM is de eerste luchtvaartmaatschappij die een circulaire visie op plastic dat we in de cabine gebruiken in de praktijk brengt. We printen tooling van afval uit de eigen vliegtuigcabines.”

23

EOS, Daimler en Premium Aerotec tonen in Varel flexibele 24/7 AM productielijn

NextGenAM: maakt 24/7 AM lijn metaalprinten klaar voor de grote stap?

3D metaalprinten is een sleuteltechnologie voor de vliegtuigbouwers. Maar ze leggen de lat hoog. De processen moeten stabiel zijn, productkwaliteit voorspelbaar en reproduceerbaar. Is het NextGenAM concept dat EOS samen met Airbus en Premium Aerotec heeft ontwikkeld, de oplossing, niet alleen voor de luchtvaartindustrie maar ook voor autofabrikanten?

Een team van EOS, luchtvaarttoeleverancier Premium Aerotec en vliegtuigbouwer Airbus, heeft de voorbije twee jaar een concept uitgewerkt voor een volautomatische productielijn voor 3D metaalprinten. Daarmee willen ze de technologie uit de nichetoepassingen halen, waar metaal additive manufacturing nu vaak nog in zit. Premium Aerotec 3D print al seriematig onderdelen voor Airbus. Maar om echt potten te kunnen breken, moet zo’n lijn 24/7 kunnen draaien.

Praktisch onbemand. “Als we niet kunnen aantonen dat we een stabiel proces hebben en voldoende reservecapaciteit,

komen we niet in een vliegtuigprogramma”, aldus Gerd Weber, die als hoofd productie in Varel twee jaar bij het NextGenAM project betrokken is geweest. Eigenlijk is dat ook zo voor de automobielindustrie. “Proceszekerheid staat bovenaan”, zegt Jasmin Eichler, hoofd R&D bij Daimler. Dat geldt voor de klassieke productieprocessen net zo zeer als voor AM. De volatielere automobielindustrie voegt daar nog een extra aspect aan toe: de installatie moet makkelijk schaalbaar zijn. “Uitbreidbaar en multipliceerbaar”, vat Eichler het samen.

Hebben we straks Amazon 3D printerfarms?

Van links naar rechts Adrian Keppler (EOS), Jasmin Eichler (Daimler) en Thomas Ehm (Premium Aerotec).

24

De presentatie van de verschillende projectonderdelen van NextGenAM werd geleid door professor Marc Sachon en IESE Business School. Hij wierp in de discussie een interessante vraag op. Hebben we straks net als in de IT-industrie met de serverparken een Amazon 3D printerfarm, waar je makkelijk schaalbaar printcapaciteit huurt? Jasmin Eichler van Daimler sluit dit niet uit. “Dat is zeker geen bedreiging omdat we daarmee veel creativiteit van engineers zouden kunnen vrijmaken. Want de manier waarop producten gemaakt worden is niet meer doorslaggevend, maar de creativiteit van de ingenieurs.” Adrian Keppler van EOS reageerde op deze vraag door te wijzen op het feit dat de Amerikanen veel opener zijn om nieuwe technieken op te pakken dan wij in Europa.

“Europa moet zich de vraag stellen wat ons antwoord is op 3D printen en digitalisering, zodat we onze koploperspositie behouden en niet verliezen aan de Chinezen en Amerikanen.”

print magazine juli 2019

Het hart van de NextGenAM productielijn is de EOS M 400-4 printer. De mobiele robots nemen de complete bouwkamer uit en brengen deze naar de uitpakstations.

Het concept

De drie samenwerkingspartners in het NextGenAM project zijn overtuigd dat ze een grote stap hebben gezet op weg naar een dergelijke AM-productielijn. Het hart hiervan is de EOS M 400-4 3D metaalprinter met vier lasers aan boord. Een robot op een AGV wisselt de complete bouwkamer en brengt deze naar een uitpakstation, zodat de printunit direct de volgende printjob kan starten. Het verwijderen van het poeder gebeurt vrijwel volledig automatisch. Voor werkstukken waarin nog restpoeder achter blijft, is er later nog een apart station voorzien. Het automatiseren van deze stap in het AM-proces verlaagt de kosten per onderdeel nu al met 50%; meer is zeker nog haalbaar. De lasers kunnen immers efficiënter worden ingezet en het manueel uitpakken, een van de kostenposten bij 3D metaalprinten, vervalt. Van de totale kosten van het 3D printproces is volgens de projectpartners slechts 30% toe te schrijven aan het feitelijke printproces; de rest zijn stappen daarvoor en daarna. Omdat het poeder onder beschermgas blijft, voorkomt men vervuiling en aantasting van de kwaliteit. Hierdoor kan 90 tot 95 procent van alle poeder uiteindelijk worden gebruikt in werkstukken. Door applicatie specifieke ‘uitpak recepten’ te ontwikkelen, wil men naar een nog hogere automatische reiniging van de werkstukken gaan. Zodra het werkstuk is uitgepakt, wordt het door een mobiele robot naar een meetstation gebracht waar met 3D scannen de geometrische kwaliteit wordt gecontroleerd. De scanner is de eerste stap in de post processing cel, waar een Kuka robot voor de handling zorgt. In deze cel kan nog een warmtebehandeling plaatsvinden en worden uiteindelijk de stukken van de bouwplaat afgezaagd. Om bij post processing

print magazine juli 2019

de bouwplaten makkelijk van de ene naar de andere machine over te brengen, werkt men met een nulpunt spansysteem in de bouwplaat.

Software stelt ideale printjob samen

Misschien wel het belangrijkste resultaat van het NextGenAM project is de software die alle onderdelen van deze lijn met elkaar verbindt. Alle machines communiceren via een

Het tweede onderdeel is de post processing cel.

25

Effect op de supply chain

Voordat het 3D geprint onderdeel wordt nabewerkt, wordt eerst de geometrie gecontroleerd.

OPC UA interface met het MES-systeem, dat de opdrachten krijgt uit het ERP-systeem. Printjobs worden automatisch gestart; de uitpakstations en de post processing cel worden automatisch aangestuurd, zodat de productie daadwerkelijk 24/7 kan doorgaan. Pas als de lijn het zelf nodig vindt, wordt een medewerker geïnformeerd. Een voordeel van deze digitalisering is dat gaandeweg het proces een digitale tweeling van het product wordt opgebouwd. Dat sluit naadloos aan op de traceerbaarheid die met name de luchtvaartindustrie eist. De software die in het NextGenAM proces ontwikkeld is, zorgt automatisch voor een juiste balans tussen de productieplanning, kwaliteit, kostprijs en capaciteit in de post processing cel. Het systeem simuleert de materiaalflow door de hele lijn en berekent wat de ideale samenstelling van een printjob is. Maximale vulling van de bouwplaat is vanuit kostenoogpunt bij het printen voordelig, maar kan nadelig uitpakken bij de vervolgstappen.

Bij deze simulaties worden ook al effecten op de kwaliteit meegerekend. De projectpartners zien hier duidelijk nog kansen om in de toekomst verder te optimaliseren.

Het NextGenAM project is afgerond. Is de lijn nu klaar voor serieproductie voor de vliegtuig- en automobielindustrie?

“Door de digitalisering hebben we het AM-proces flexibel en schaalbaar gemaakt”, zegt Oliver Neufang, een van de Daimler-medewerkers die mee heeft gewerkt aan het project.

“Dit maakt additive manufacturing interessant voor grote series.” EOS CEO Adrian Keppler bestempelt het eindresultaat dan ook als een mijlpaal. “Hier is het inzicht ontstaan dat het niet alleen om 3D printen gaat; dat is een element in het totale proces. Alleen als het hele proces goed functioneert, kunnen we de stap naar industrialisatie zetten.” Hij ziet voor tal van onderdelen die nu nog gegoten worden, of gesinterd of geperst, mogelijkheden om ze te gaan 3D printen. “Qua materiaaleigenschappen zijn we nu al veel beter.” En deze lijn toont aan dat industrialisatie mogelijk is. Adrian Keppler ziet graag over enkele jaren tien van deze NextGenAM productiecellen in Varel, zowel voor automotive als aerospace componenten. Voor Jasmin Eichler van Daimler moet nu de stap naar validering en certificering worden gezet. Pas dan kunnen de inkopers ermee aan de slag. Een audit volgens de VDA 6.3 norm wordt voorbereid. Voor de auto-industrie is die norm een eis. Thomas Ehm, directievoorzitter van Premium Aerotec, voorziet dat door dit soort AM-lijnen de supply chain gaat veranderen. “Moeten we streven naar fabrieken met duizend printers? Nee, ik verwacht printcentra bij de klant. Lokale productiecentra, waar we dichtbij de klant produceren.” De stap die nu gezet moet worden, is in zijn ogen engineering veranderen. Want daarin zit de potentie van AM opgesloten. “We moeten het thema AM holistisch zien, niet alleen vanuit de productie.”

Is de NextGenAM productielijn de oplossing om 3D metaalprinten verder te industrialiseren?

26

print magazine juli 2019

Hulotech 3D Printing & Engineering verschuift accent naar industriële applicaties

Kwaliteit vergt andere strategie

Een voorbeeld van een eindtoepassing: de houder waarin de vulslang van een waterstofpompstation wordt teruggehangen. Het veerelement op de voorgrond is eveneens in één keer 3D geprint.

Hulotech 3D Printing & Engineering gaat de 3D printactiviteiten voor de maakindustrie sterker uitbouwen. Arjan Huiting en Richt Loorbach denken dat ze de nodige metalen componenten kunnen vervangen door 3D geprinte onderdelen van PA12. Dat is vooral een kwestie van design, de juiste printerinstellingen en weten hoe je de stukken daarna nog nabewerkt. Dit opent heel nieuwe mogelijkheden voor machinebouwers, zien ze bij bestaande klanten uit de industrie.

Eind 2017 was Hulotech in Stadskanaal het eerste Nederlandse 3D printservicebureau dat een HP Multijet Fusion machine kocht. Richt Loorbach en Arjan Huiting waren destijds nog met hun tweeën. Inmiddels is het engineeringsteam uitgebreid met drie engineers en een medewerker die expertise uit de maakindustrie inbrengt.

print magazine juli 2019

Want op die sector willen ze zich nadrukkelijker gaan richten.

“We zijn klaar voor de stap naar additive manufacturing”, zegt Arjan Huiting. Voor hem is het verschil tussen 3D printen en additive manufacturing of je enkelstuks print, bijvoorbeeld voor prototyping, of onderdelen voor eindgebruik produceert.

Of het nu om 20 of 2.000 stuks op jaarbasis gaat.

27

Deze oppakdoorn werd uit aluminium gefreesd maar kan na een herontwerp geprint worden met PA12.

Onderscheiden van online aanbieders

Bij Hulotech wordt momenteel ongeveer 90% van het werk op de HP machine gemaakt. De rest wordt geprint op een Formlabs SLA-printer of op de speciale FDM-printer, die in een oven print.

Doordat de omgevingstemperatuur constant hoog blijft, kan Hulotech hierop technische kunststoffen printen. Polycarbonaat bijvoorbeeld. Of composieten. De HP MJF 3D printer is veruit favoriet, zeker voor de opdrachten uit de industrie. “Het HP materiaal, PA12, is sterk”, zegt Richt Loorbach. Niet alleen het materiaal en de printtechnologie zijn zaligmakend. Wat je vooraf en achteraf doet, heeft net zoveel invloed op het eindresultaat als de juiste printerinstellingen. Beiden hebben in het eerste jaar veel uren geïnvesteerd in het hoe het maximale uit de HP printer te halen. Arjan Huiting: “We zijn de grenzen van de multijet fusion technologie gaan opzoeken.” Deze liggen behoorlijk ver af van de standaard instellingen van de 3D printer. Die kennis stelt hen nu in staat om afhankelijk van de toepassing het printproces te optimaliseren. Hiermee willen ze zich onderscheiden van de online aanbieders. “We kijken met de klant mee, leiden de R&D teams zelfs op zodat ze al het juiste design kunnen maken”, legt

Richt Loorbach uit. Dit design is essentieel, maar de uiteindelijke eigenschappen worden mede bepaald door de manier waarop het onderdeel wordt geprint. Bij Hulotech staat de kwaliteit van het werkstuk voorop, niet de vulling van de buildunit. Benut je het bouwvolume maximaal, loop je risico dat het ten koste van de kwaliteit gaat. Is het uit het oogpunt van kostprijs soms aantrekkelijk om 300 producten in één buildunit te nesten, voor de kwaliteit kan het beter zijn niet meer dan 200 producten in een keer te printen. Zo gebruiken beiden nooit de snelle modus op de HP MJF printer. In die modus wordt na elke beweging van de printkop een nieuwe poederlaag aangebracht. Hulotech kiest er altijd voor om de printkop een volledige beweging van rechts naar links en weer terug te laten maken, voordat de nieuwe poederlaag komt. Ook dat is een kwestie van kwaliteit, hebben ze gemerkt. “In theorie is zo’n HP printer een plug and play machine. Maar door de instellingen te finetunen, maken we het verschil in kwaliteit”, aldus Richt Loorbach. Dat heeft Hulotech al buitenlandse klanten opgeleverd die aanvankelijk teleurgesteld waren over de kwaliteit van de stukken op andere HP printers gemaakt en nu vaste klant in Stadskanaal zijn.

Arjan Huiting (links) en Richt Loorbach: ze hebben de engineering capaciteit inmiddels vergroot om klanten op dat vlak te kunnen ondersteunen.

28

print magazine juli 2019

“Machinebouwers moeten een omslag maken, ze moeten leren in 3D te denken” Als materiaal wordt uitsluitend PA12 ingezet.

Succesvolle toepassingen

De nabewerking van het printstuk heeft eveneens invloed. Met name hoe de warmte die de 3D printer in het werkstuk brengt er weer uitgehaald wordt, blijkt invloed te hebben op de mechanische eigenschappen. Ook hier wordt de strategie afgestemd op de uiteindelijke toepassing. Deze aanpak aangevuld met de designkennis is voor Arjan en Richt de basis onder het vertrouwen dat er veel kansen zijn in de industriële markt. Ze verwachten veel metalen componenten te kunnen vervangen door 3D geprinte kunststof onderdelen. Een voorbeeld is een aluminium oppakdoorn voor rubberen manchetten voor een robot. Ze hebben deze herontworpen en daarna geprint met PA12 en tot slot afgelakt met dippen. Het resultaat: de doorn is zodanig veel lichter dat de robot niet langer op de grens van de capaciteit werkt; het onderdeel is bovendien goedkoper dan het gefreesde onderdeel. “Nog los van het feit dat assemblagekosten zijn weggevallen doordat wij de grijper in één geheel printen en het bedrijf geen voorraadkosten meer heeft”, zegt Arjan.

Ook het vacuümsysteem van de doorn is verbeterd dankzij de geïntegreerde kanalen. Een tweede voorbeeld van een eindproduct waarin 3D printen de assemblage van meerdere losse onderdelen vervangt, is de houder waarin de vulnippel van een waterstoftankpomp wordt teruggehangen. Het veersysteem hierin is in één keer 3D geprint. Ook de metrische schroefdraad is direct meegeprint. Het onderdeel functioneert nu al twee jaar in weer en wind. Een derde voorbeeld van een industriële toepassing van 3D printen zijn afdekkappen voor elektromotoren.

De klant had er 20 stuks staan in de productie. De afdekkappen gingen regelmatig stuk en waren op een gegeven moment niet meer leverbaar. Richt: “Alle elektromotoren zouden vervangen moeten worden. Dat zou niet alleen kostbaar zijn, maar ook noodzaken om de productie stil te leggen. Onmogelijk. Daarop hebben wij de kapotte kap 3D gescand en zijn daarmee een nieuwe CAD-model gaan maken.” De Hulotech engineers hebben het ontwerp aangepast, om de zwakke plaatsen in het oorspronkelijke onderdeel te versterken. Daarna zijn ze geprint op de HP machine.

Bij een klant heeft Hulotech inmiddels een directe koppeling gemaakt tussen het bestelsysteem van de klant en het ERPsysteem van Hulotech. “Zodra de klant een bestelling krijgt, zien wij dat onderdelen geprint moeten worden en plannen we die in. Bedrijven kunnen met 3D printen hun voorraadkosten fors reduceren.” Om klanten te helpen deze omslag te maken, investeren Richt en Arjan veel tijd in het scholen en trainen van engineers en R&D teams van klanten. “Het succes van Hulotech begint met kennis te delen.” Bang dat ze te veel kennis weggeven, zijn ze niet. “Door de kennis te delen komt de markt tot ontwikkeling.” En met hun inbreng van design- en printkennis, weten ze méér uit de machine te halen dan anderen. hulotech.nl

Hulotech 3D print nog met één buildunit. De verwachting is dat dit in de loop van het jaar uitgebreid gaat worden met een tweede buildunit.

Machinebouwers moeten anders gaan denken

Toen Arjan en Richt twee jaar geleden zich oriënteerden naar 3D printtechnologie, hebben ze ook naar 3D metaalprinten gekeken.

Nu zijn ze blij voor de HP 3D printer te hebben gekozen, omdat veel aluminium machine-onderdelen zonder meer met PA12 geprint kunnen worden. Machinebouwers en machinefabrieken moeten echter anders leren denken. Zodra ze de omslag naar 3D maken, kunnen ze kosten besparen op assemblage en voorraadbeheer, nog afgezien van matrijskosten als je een spuitgietdeel vervangt door een 3D geprint onderdeel.

print magazine juli 2019

Een punt waarop Hulotech afwijkt van de HP standaarden is onder andere het percentage hergebruikt materiaal versus nieuw materiaal. Hulotech mixt 20 procent nieuw materiaal met gebruikt poeder, omdat dit invloed heeft op de kwaliteit.

29

Na nieuwe Makerbot Method verlaagt ook Stratasys de instapdrempel met F120

Stratasys en Makerbot: prijsbrekers aan onderkant AM-markt Stratasys blijft niet alleen voor de hoogwaardige AMtoepassingen ontwikkelen, maar ook voor de onderkant van de markt. Met de F120 brengt Stratasys een instapmodel industriële FDM printer op de markt, precies tussen de F170 en de Method van dochter Makerbot. Ook in die laatste worden enkele Stratasyspatenten toegepast. En voor Makerbot is dit een begin van een nieuw platform.

Makerbot is gestart met de uitlevering van de nieuwe Method 3D printer; in de VS volop, in Europa nog mondjesmaat.

Daarmee is de printerfabrikant die tien jaar geleden de markt openbrak, helemaal terug. Met deze compacte FDMprinter richt Makerbot zich volledig op de industriële markt.

“De desktop 3D printers zijn steeds beter geworden. En hoewel we denken dat de Makerbot Replicator Plus een van de beste is, merkten we dat er behoefte is aan iets anders.

Daarom zijn we bij de ontwikkeling van de Makerbot Method helemaal van nul begonnen”, zegt Dave Veisz, vice president

Engineering bij Makerbot. Er is tijdens de ontwikkeling intensief samengewerkt met het ontwikkelteam van Stratasys. Makerbot gebruikt een aantal patenten van het moederbedrijf. Hierdoor slaagt men erin een FDM printer te bouwen die constant hoge kwaliteit levert en nauwkeurig print. Zo beschikt de Makerbot Method 3D printer over een gesloten bouwkamer waarin de temperatuur ter hoogte van de toplaag constant wordt gehouden. “Dat is ongelooflijk belangrijk voor het materiaal en het werkstuk”, zegt Dave Veisz. Nauwkeurigheid en consistente kwaliteit komen volgens hem niet alleen uit de precisie positionering van de printkop, maar vooral uit de constante temperatuur van de toplaag die geprint wordt. Verschil in temperatuur tussen de bovenkant van de print en de onderste laag is volgens hem minder erg.

Hooguit voor de eerste lagen is dit belangrijk, daarna is het essentiëler om de temperatuur van de toplaag constant te houden. Immers naarmate je verder van het printplatform afkomt, des te groter wordt anders de Delta t.

Beschermd tegen vocht

Van links naar rechts Dave Veisz, Forrest Leighton (Vice President Marketing) en CEO Nadav Goshen bij de Maker Method tijdens SolidWorks World.

30

print magazine juli 2019

Makerbot wil met de nieuwe 3D printer industrieel printen voor een bredere groep toegankelijk maken, niet alleen met de lage prijs, ook met de eenvoudige bediening.

Een tweede punt waarop deze nieuwe 3D printer zich onderscheidt, is de afgesloten filamentlade met een vochtsensor. De plaatsing aan de voorzijde vergemakkelijkt het plaatsen van een nieuwe rol filament. De motor brengt het filament naar de printkop. Deze lades zijn met een rubberen rand afgedicht om vocht buiten te houden. Het zakje silica uit de verpakking van het filament, houdt het materiaal lange tijd vochtvrij. Testen met vochtgevoelig PVA tonen aan dat ook dit langere tijd in de lade kan blijven, zonder dat het vochtpercentage te hoog wordt. Zou dit toch gebeuren, dan krijgt de gebruiker op de display een waarschuwing.

Nieuwe generatie printkoppen

Met deze compacte FDM printer richt Makerbot zich op de engineers die volgende dag hun model willen hebben of die tooling printen. Bedrijven die jigs and fixtures printen, zelfs spuitgietmodellen voor proefseries. De Makerbot Method mikt op het MKB, dat niet de middelen heeft om tienduizenden euro’s te spenderen aan een industriële 3D printer. “En die niet de dedicated operators voor additive manufacturing hebben,” voegt Dave Reisz hieraan toe. En dan gaat het met name om maatvaste onderdelen, met nauwe toleranties. De doelgroep zal voor een klein deel overlap hebben met die voor de F123 serie van moederbedrijf Stratasys. Maar het managementteam van Makerbot ziet vooral een grote markt daaronder. “De Method is een nieuw platform waarop we komende tijd verder kunnen ontwikkelen”, zegt Nadav Goshen, CEO.

automobielindustrie, aerospace en gezondheidszorg, zegt Krieger, vice president Products bij Stratasys. “Daar wil men een machine die herhaalbaar nauwkeurige 3D prints aflevert voor zowel prototypes als functionele eindstukken.” De prototypes van de F120 hebben al meer dan 1200 printuren op de teller. In deze testen heeft de F120 aangetoond ook complexe, langlopende buildjobs aan te kunnen Omer Krieger zegt dat de markt voor instap 3D printers weliswaar sterk groeit volgens analisten, maar Stratasys merkt dat organisaties ermee worstelen om direct de eerste of tweede keer een industriële print te maken, zoals op de betrouwbare en herhaalnauwkeurige high end systemen. “Dat zet kleinere ontwerpers en onderzoeksinstituten op een achterstand.”

De Stratasys F120 moet deze groepen de kans bieden om 3D printers op een productieve manier in te zetten.

Stratasys F120

De afstand tot de Stratasys F170 mag dan wel groot zijn in prijs, ondertussen heeft het moederbedrijf Stratasys de F120 uitgebracht, inclusief installatie twee keer zo duur als de Method. Een instapmodel van de succesvolle F serie, met als belangrijkste verschil dat de ondertafel ontbreekt en dat slechts ABS, ASA en supportmateriaal als filament beschikbaar zijn. De F120 print volgens Stratasys 3 keer sneller dan concurrerende systemen. Er zijn filament cartridges beschikbaar waarmee tot 250 uur onafgebroken kan worden geprint. Supportmateriaal is wateroplosbaar. Stratasys heeft deze F120 ontwikkeld naar aanleiding van vragen uit de

print magazine juli 2019

Tegelijkertijd lanceert Stratasys de F120 als nieuw instapmodel.

31

Kort nieuws

Hoge score teams UGent bij Solvay AM Cup 2019 Twee teams van de Universiteit van Gent (B), PPSUsual en PPSUPER, zijn op de 2e en 3e plek geëindigd van de Solvay AM Cup 2019. De ontwerpwedstrijd, gericht op het versterken van de Z-richting, werd dit jaar gewonnen door het Gekko Performance team van de Technische Universiteit München.

Zij slaagden erin om het werkstuk in de Z-richting de volledige sterkte van het materiaal te realiseren. Alle studenten hebben een ASTM D638 Type V trekstaaf moeten reproduceren, net als een moeilijk te spuitgieten golvende drukpijp. De belangrijkste criteria waren maximale maatnauwkeurigheid, mechanische prestaties, inclusief drukproeven, en doorschijnendheid. De golvende buis die de studenten van het Gekko Team hebben geprint, onderscheidt zich door een hoge maatnauwkeurigheid in alle richtingen, uniforme oppervlaktekwaliteit en opmerkelijke mechanische eigenschappen. Het onderdeel is namelijk onderworpen aan een druktest. Het stukje pijp van

Door slim te designen weten de studenten van de TU München in de Z-richting maximaal de sterkte van het materiaal in het werkstuk te krijgen.

Radel PPSU is twee uur lang blootgesteld aan een druk van 96,5 bar, zonder dat het ging barsten. Solvay heeft de AM Cup 2019 gelanceerd om aan te tonen dat 3D printen met filament in potentie geschikt is voor hoogwaardige toepassingen.

Voorwaarde is dat het materiaal, het proces en het ontwerp in de handen liggen van mensen voor wie design en engineering een passie zijn.

Parts on Demand opent 3D printfabriek Neil van Es en zijn team hebben officieel de nieuwe 3D printfabriek in Utrecht geopend. Daar heeft het bedrijf de intrek genomen in een deel van de oude Werkspoorfabriek.

De oude fabriekshal is volledig opnieuw ingericht, afgestemd op de 3D print productie. Achter glazen wanden, goed zichtbaar voor de bezoekers, staan de EOS-machines die wekelijks tot meer dan 9.000 onderdelen printen. Parts on Demand wil vanuit de nieuwe locatie de productie opvoeren naar 2,5 miljoen parts per jaar. In de ruimte is plaats voor 18 SLS printers. Dat betekent dat de huidige capaciteit nog kan verzesvoudigen. Parts on Demand 3D print alleen end use parts, veelal seriewerk.

De nieuwe 3D printfabriek van Parts on Demand is officieel geopend. Van links naar rechts Klaus Klein (EOS), Neil van Es en Henny Ten Pas (BenderAM).

DSM Somos voor Origin P3 printtechnologie DSM gaat samenwerken met het Amerikaanse Origin. Deze start-up uit San Francisco ontwikkelt een open 3D printer voor lichtgevoelige harsen, met name ontwikkeld om flexibel grote series te printen met materialen van willekeurige leveranciers.

Op Rapid+ TCT in Detroit hebben de twee bedrijven de eerste resultaten getoond, geprint met de materialen van DSM Somos. In de basis is het Origin proces vergelijkbaar met DLP en stereolithografie. Met in tegenstelling tot andere fabrikanten, is het printproces van Origin niet afhankelijk van zuurstof. Een eigen softwareplatform speelt een essentiële rol in het proces. Via de software kunnen engineers hun eigen materiaal formuleren. DSM heeft Somos PerForm HW geoptimaliseerd voor het Origin P3 printproces. De bekende eigenschappen van het materiaal, zoals hoge temperatuurbestendigheid en hoge stijfheid blijven behouden. “De kwaliteit en oppervlakte afwerking die we zien op het Origin P3 proces hebben we nog nooit eerder gezien”,

32

DSM gaat de harsen van Somos geschikt maken voor het printproces van Origin.

zegt Noud Steffens, market development directeur AM bij DSM. “Origin geeft een ongekende mate van controle van het proces, zodat gebruikers consistente kwaliteit kunnen printen met Somos en binnenkort ook met andere DSM materialen.”

print magazine juli 2019

HP en Siemens gaan hun samenwerking intensiveren. Zo worden enkele softwarepakketten uit Siemens Digital Enterprise geĂŻntegreerd in de nieuwe lijn HP 3D printers, de 5200 serie. Beide bedrijven hebben dit bekend gemaakt bij de opening van een nieuw Polymer Competence Center, onderdeel van het Siemens AMEC in Erlangen. Het gecombineerd aanbod van de twee bedrijven omvat naast de nieuwe HP Jet Fusion 5200 een Siemens softwarepakket, met onder andere Siemens NX CAD/CAE en NX AM for HP. Vanuit de software kan direct met de 3D printer worden gecommuniceerd. Later dit jaar zal HP de NX CAD-software certificeren voor de multijet fusion printers.

Dan zullen ook nog andere Siemens systemen geĂŻntegreerd worden in de HP hardware, waaronder Teamcenter en Mindsphere voor Industrial IoT en analysedoeleinden. De integratie van Siemens oplossingen in de HP-printtechnologie, moet op termijn zorgen voor een beter beheersbaar proces.

In het nieuwe Polymer Competence Center van Siemens in Erlangen gaan de beide bedrijven met name aan de slag met automotive- en industrieklanten om 3D print toepassingen te ontwikkelen. Op die manier denken ze dat klanten sneller

Kort nieuws

Siemens en HP versterken samenwerking

Klaus Helmrich, CEO Digital Industries bij Siemens, en Christoph Schell, president 3D Printing bij HP.

nieuwe onderdelen naar de markt kunnen brengen. De nieuwe HP 5200 printer die bij de opening werd getoond, is bedoeld voor klanten die hun proces opschalen naar series. De printkosten per onderdeel zijn lager.

Biobased DLP-materiaal van Nederlandse bodem

De eerste prints met het biobased hars dat in Zwolle wordt ontwikkeld.

Green PAC en de Nederlandse harsfabrikant Liqcreate zijn erin geslaagd om een SLA- respectievelijk DLP-hars te ontwikkelen op basis van hernieuwbare grondstoffen. De eerste testen leveren goede resultaten. De verwachting is dat het materiaal later dit jaar voor eindgebruikers beschikbaar komt. Geraldine Schnelting, Materials Scientist bij Green PAC in Zwolle, heeft dit bekend gemaakt tijdens de 3D Printing Materials conference op Brightlands Chemelot campus. In de eerste batch is gebruik gemaakt van sojabonenolie als grondstof; voor de tweede batch van de biobased hars gaat men andere hernieuwbare grondstoffen testen. De nieuwe biobased materialen zijn volgens haar vergelijkbaar met moulded resins. In eerste instantie is men

print magazine juli 2019

gestart met een acrylaat op basis van sojabonenolie. Daarmee haalt men een percentage hernieuwbare grondstof van 82,5%.

Volledig hernieuwbare grondstof is volgens Schnelting iets voor de langere termijn. Op dit moment wil men dat nog niet omdat hierdoor de ruimte ontstaat om met additieven de eigenschappen van het materiaal aan te passen aan de toepassingseisen. Green PAC en Liqcreate gaan nu opschalen. Daarnaast onderzoeken ze hoe met additieven en de printersettings de eigenschappen nog verder verbeterd kunnen worden. In een later stadium, zo kondigde Geraldine Schnelting aan, gaat men ook kijken of afvalstromen als basis voor biobased harsen gebruikt kunnen worden. Daarnaast kijkt men naar synthetische oplossingen.

33

Deelname in Rize bedoeld om vooraan te staan in ontwikkeling 3D printen

Dassault Systèmes neemt belang in Rize

De Amerikaanse printerfabrikant ontwikkelt momenteel ook nieuwe materialen. Dit jaar komt bijvoorbeeld een met koolstofvezel versterkte kunststof beschikbaar voor de Rize 3D printer. Men werkt nog aan geleidende materialen die gecombineerd kunnen worden met de polymeren. CEO Andy Kalambi: “Daarmee maken we producten intelligent.” Daarnaast wordt met materiaalproducenten onderzocht hoe actieve additieven aan de printmaterialen kunnen worden toegevoegd.

Dassault Systèmes investeert aan de lopende band in andere bedrijven. Of neemt ze over. Bijna altijd zijn het softwarebedrijven. Totdat het topmanagement onlangs aankondigde een belang te nemen in 3D printerfabrikant Rize, waar inmiddels meerdere exSolidWorks medewerkers belangrijke posities bekleden.

De softwareontwikkelaar heeft goede redenen voor deze investering.

de engineers werken. De investering door moederbedrijf Dassault Systèmes geeft de samenwerking een extra dimensie.

Gian Paolo Bassi: “Wij domineren de designmarkt. Elke 3D printer kan alleen bestaan als je 3D modellen produceert.

Daarom is het voor ons belangrijk dat we mee voorop lopen

Samen met enkele andere partijen heeft Dassault Systèmes $15 miljoen dollar in Rize geïnvesteerd. Een serie B-funding.

Voor Dassault Systèmes is dat kleingeld. Toch is het wel degelijk een strategische investering, bleek tijdens SolidWorks Wold waar SolidWorks CEO Gian Paolo Bassi de overname en de strategische samenwerking persoonlijk toelichtte. “We willen de 3D printer nog dichter bij de engineer brengen.”

Integratie in CAD-software

SolidWorks werkt al enkele jaren aan een verdere integratie van AM-technologie in de CAD-software. Zo wordt buildjobvoorbereiding geïntegreerd in de software waarmee

34

SolidWorks CEO Gian Paolo Bassi (links) samen met Rize CEO Andy Kalambi.

print magazine juli 2019

Rize presenteerde tijdens SolidWorks World de full color printer. De integratie van de buildjobvoorbereiding in de ontwerpsoftware speelt hierbij een belangrijke rol.

in deze ontwikkeling. We willen aan de frontlinie staan.” Door in Rize te investeren, staat men vooraan in de ontwikkeling van 3D printtechnologie. De keuze voor Rize heeft niet alleen te maken met het feit dat oud-medewerkers van SolidWorks er nu managementposities bekleden. “De Rize 3D printer is chemisch veilig en kan goed gebruikt worden in de kantooromgeving. Design en printen kunnen in dezelfde omgeving gebeuren.”

Ook worden deze printers veelvuldig ingezet voor het printen van tooling. Door de koppeling van de designsoftware van SolidWorks kunnen op voxelniveau kleuren worden geprint.

Toepassingen hiervan zijn onder andere slijtindicatoren printen maar ook door een QR code door het hele product te printen, elk onderdeel een directe koppeling naar de digitale tweeling te geven. Ook hiervoor kan dan worden teruggevallen op softwareoplossingen van Dassault Systèmes.

3D printen wordt ‘inclusive’ technologie

Geen hardware bedrijf

Volgens Rize president en CEO Andy Kalambi is het doel van de samenwerking om 3D printen ‘inclusive’ te maken. “Nu is het een exclusieve technologie.” De integratie van SolidWorks in de 3D printtechnologie leidt volgens hem tot een slimme werkomgeving voor de engineer. Ervaringen van klanten van Rize tonen aan dat ze sneller iteraties doen als ze kunnen 3D printen en daarmee de productontwikkeling versnellen.

Gian Paolo Bassi bestempelt de investering in de 3D printerfabrikant als een eenmalige stap. “Dit is de eerste keer dat we naar de echte productieomgeving gaan. Onze focus blijft echter op de software”, zegt Bassi desgevraagd. “Ik geloof niet dat we een hardware bedrijf worden.”

Wat doet SolidWorks verder op AM-vlak?

Mark Rushton, bij SolidWorks verantwoordelijk voor de 3D printactiviteiten, zegt dat de samenwerking met printerfabrikanten slechts één einddoel beoogt: een end to end workflow van design tot en met printen, zonder enkele onderbreking. “We willen in SolidWorks bijvoorbeeld de printbaarheid al controleren. Praktisch direct.” Rushton ziet breed in de maakindustrie een groeiende interesse in 3D printen. Bedrijven willen er uiteenlopende problemen mee oplossen.

3MF standaard

In een gesprek met journalisten ging Mark Rushton ook in op de vraag wat er met de 3MF standaard nog gebeurt. Enkele jaren

print magazine juli 2019

geleden is deze door grote partijen, waaronder SolidWorks, gelanceerd als beter alternatief voor het stl.-format. “3MF wordt zeker groter dan het nu is”, verwacht hij. “Wij helpen het consortium om de voordelen te communiceren. Maar de meesten vragen nog naar stl.” Het grote voordeel van 3MF komt bijvoorbeeld naar voren bij het 3D printen met kleuren en texturen. “Stl weet niet wat de binnen- en buitenkant van een vlak is, 3MF wel.” SolidWorks ontwikkelaars werken momenteel bijvoorbeeld aan software om vanuit een jpg file direct beelden naar een ontwerp te brengen voor 3D printen. In de SolidWorks release 2019 komt de mogelijkheid om texturen aan te brengen, iets waar klanten nadrukkelijk om vragen.

35

Hittech Bihca ondersteunt bijzonder 3D printerbouwcursus in Winterswijk

3D printer triggert interesse voor techniek In Winterswijk heeft een aantal maakbedrijven met het Skills Technieklokaal de handen ineengeslagen om techniek onder de aandacht van kinderen te brengen.

In 8 bijeenkomsten na schooltijd bouwen de kids hun eigen 3D printer. De meeste onderdelen maken ze zelf.

Spelenderwijs leren ze zo over technologie.

Koen Mentink, directeur van high tech toeleverancier Hittech Bihca, merkt dat het lastig is verspaners te vinden. De instroom in technische opleidingen moet dus omhoog. “Als je niets initieert, komt de interesse er nooit. Een 3D printer maakt iets, dat trekt aandacht. Als we hiermee interesse van de kinderen wekken, zal er een olievlekwerking ontstaan.”

Samen met Frits Sijbel heeft hij het idee uitgewerkt om rond een zelfbouw 3D printer een cursus op te zetten.

Van 9 tot 72 jaar

De cursisten betalen slechts € 100 cursusgeld, dankzij de steun van bedrijven. In acht bijeenkomsten van telkens drie uur leert Frits Sijbel ze niet alleen de technologie van een 3D printer, maar gaan ze ook aan de slag om onderdelen te maken waarmee ze stap voor stap hun 3D printer bouwen. Aan het eind van de cursus mogen ze deze mee naar huis nemen. Frits Sijbel: “Om de aandacht vast te houden, leggen we de theorie uit aan de hand van de praktische componenten in de 3D

Koen Mentink (links) en Frits Sijbel (rechts) naast de 3D printer die de cursisten bouwen. Marcel Teunissen (uiterst rechts) ondersteunt het project vanuit de gemeente terwijl Henk ten Dolle (uiterst links), oud-metaalondernemer, met zijn 3DXperience center het thema 3D in Winterswijk op de kaart zet.

Hier vinden onder andere STEAM-activiteiten voor jeugd plaats en er is elke maand een presentatie over 3D printen.

printer. Bijvoorbeeld hoe een stappenmotor werkt; waarom een dubbelgangige schroefdraad beter is.” Het zijn niet alleen jongeren die geïnteresseerd zijn. De oudste deelnemer is een grootvader van 72 die met zijn kleinkind de cursus volgt. De jongste deelnemer is 9. Frits Sijbel is blij met de senioren, want zij zijn de vrijwilligers die hij bij toekomstige projecten kan inzetten.

30 printers gebouwd

Ondertussen hebben al enkele groepen gedraaid. “We hebben al zo’n 30 3D printers gebouwd”, zegt Frits. Marcel Teunissen, Aanjager Economische Ontwikkeling en Coördinator Economie/Onderwijs Grenzhoppers bij de gemeente Winterswijk juicht dit soort initiatieven toe. De gemeente heeft het project vooral ondersteund met praktische zaken en promotie. “We gaan het idee nu uitrollen naar andere regio’s.

Via de industriekringen gaan we andere bedrijven vragen dit te steunen.”

Een afstudeerder bij Hitech Bihca heeft het concept van de 3D printer verwerkt in een model waarin printen gecombineerd wordt met CNC frezen.

36

print magazine juli 2019

Desktop Metal Fab Flow software Desktop Metal heeft de Fab Flow software vrijgegeven. Met deze software kunnen bedrijven hun volledige 3D print workflow aansturen, ook als er machines van andere merken worden gebruikt, voor zowel metaal als kunststof.

“Een van de grote pijnpunten voor shopmanagers en design engineers is dat hun communicatie moeilijk verloopt, onduidelijk is en te vaak over en weer actie vergt”, zegt Rick Chin, co-founder en vice presicent Software Solutions bij de 3D printerfabrikant. Fab Flow moet tot een snellere, eenvoudigere en duidelijkere communicatie leiden. Chin heeft in het verleden bij SolidWorks eDrawings als product mee vorm gegeven. De software kan aangepast worden om dienst te doen als een interne besteltool voor 3D geprinte onderdelen. Productieplanners zien direct de status van de orders en waar in het proces knelpunten ontstaan. Design engineers gebruiken de software van Desktop Metal voor het controleren van de printbaarheid van hun modellen.

Eventueel kunnen ze ook direct de kostprijs ervan zien.

De software is in een gratis variant beschikbaar, met als

Fab Flow geeft maakbedrijven een tool in handen om de volledige AMworkflow aan te sturen.

beperking dat slechts een klein aantal orders via het systeem kunnen lopen, en een betaalde variant. Afrekenen gaat per maand.

IRPD: nozzle reiniging microchips IRPD, het AM-competentiecentrum van United Grinding Group in Zwitserland, heeft voor een opdrachtgever een tool ontwikkeld voor het reinigen van microchips. Omdat de inbouwruimte in de machine erg beperkt is, hebben de IRPDengineers gezocht naar functie-integratie. De nozzle bevat drie kanalen: twee waardoor een reinigingsvloeistof wordt gestuurd en een derde kanaal dat de verontreinigingen afzuigt.

De oorspronkelijke component hiervoor bestond uit 20 losse onderdelen, nu wordt het complete machine-onderdeel in een keer geprint. Na de ontwerpfase heeft IRPD nog een optimalisatieslag uitgevoerd om de onderdelen seriematig tegen een zo laag mogelijke prijs te kunnen 3D printen. Met behoud van de reinigingsfunctie is het ontwerp zo aangepast dat een groot aantal ervan samen op een bouwplaat passen.

Ook is het gebruik van supportmateriaal geminimaliseerd. IRPD doet naast engineering veel consultancy op AM-gebied. IRPD is voortgekomen uit Inspire AG (van de ETH Zürich) en zit sinds 2015 in een joint venture met de slijpmachinefabrikant.

Om het bouwvolume optimaal te benutten, is het design ook voor productie geoptimaliseerd.

print magazine juli 2019

De nozzle zoals deze uiteindelijk in de chipmachine komt.

Het serienummer wordt direct meegeprint.

37

Infoavond 3D metaalprinten Flam3D en Teqnow Sectororganisatie Flam3D en kennisplatform Teqnow hebben hun eerste gezamenlijke infoavond rond 3D metaalprinten georganiseerd bij AMR Europe. Het doel van de avond was de deelnemers kennis te laten maken met de verschillende technologieën en het demonstreren van aansprekende voorbeelden. Hoe zit het nu met de businesscases en wanneer stap je over van conventioneel naar additief?

Gastbedrijf AMR Europe is onderdeel van de SDD Group en is distributeur van diverse high-end 3D printsystemen. Ten behoeve van hun eigen productie als toeleverancier voor partijen als OCE en Canon startte men met het vervaardigen van onderdelen in kunststof. Dat leidde uiteindelijk tot de ontwikkeling van een eigen printer, die dermate succesvol bleek en intussen ook commercieel verkrijgbaar is. Naast de kunststofprinters in het gamma is het bedrijf ook actief als verdeler van verschillende metaalprintsystemen.

Concrete toepassingen

FMI Additive, K3D en Materialise lieten aan de hand van duidelijke voorbeelden zien dat er verschillende mogelijkheden zijn voor het zinvol 3D printen van metalen onderdelen. Samen hebben deze drie partijen reeds tienduizenden metalen voorwerpen geprint die worden toegepast in verschillende sectoren.

Voor en na het 3D printen

In Summa Innovation legde de focus op ontwerp en simulatie.

Het Nederlandse bedrijf levert verschillende softwareoplossingen die het mogelijk maken te voorspellen of het ontwerp voldoet aan de verwachtingen, waardoor veel vallen en opstaan en materiaalverspilling kan worden

Er was veel interesse voor de infoavond rond 3D metaalprinten bij AMR Europe.

vermeden. Dat een goede voorbereiding belangrijk is, bleek ook uit de presentatie van Informat.ION. Door van tevoren na te denken over eigenschappen als oppervlakteruwheid komt men bij het postprocessen en nabehandelen niet voor verrassingen te staan. Renishaw presenteerde tot slot een case rond hun eigen poederbedprinter die dankzij enkele slimme ontwikkelingen heel wat doorlooptijd kan uitsparen.

Al met al een bijzonder informatieve avond met veel nieuwe voorbeelden van businesscases, veel gelegenheid tot netwerken en informatie uitwisselen. Zelf kennismaken met de technologie? Hou de websites van Teqnow en Flam3D in de gaten voor de volgende infoavonden!

Metal 3D Challenge uitdagende klus Tijdens Advanced Engineering zijn de winnaars van de Metal 3D Challenge bekend gemaakt: Tom Hubrecht en zijn team bij de studenten; Brecht Halsberghe bij de makers en Marnix Carlier van Vandewiele bij de bedrijven.

Hogeschool Vives en Flam3D daagden creatieve ontwerpers uit om een innovatief idee voor metaalprinten uit te werken.

Tim Claeys, opleidingshoofd van de bacheloropleiding ontwerp- en productietechnologie VIVES Kortrijk, is blij met de belangstelling. “Als Hogeschool is het één van onze maatschappelijke doelstellingen om nieuwe technologieën uit te dragen. Via deze Metal3D Challenge is dit alvast erg breed gelukt. Deelnemende studenten, makers en

38

bedrijven hebben doorheen het wedstrijdverloop nieuwe ontwerpmogelijkheden kunnen ontdekken.“ Ook Kris Binon, directeur Flam3D, is positief verrast met de brede interesse voor de wedstrijd: ”Ontwerpen voor metaal 3D print kan je bezwaarlijk een ‘standaardcompetentie’ noemen. We wisten dus dat we een gokje waagden door een wedstrijd uit te schrijven in dit high-end segment. Uiteraard zijn we als medeorganistoren blij dat er aardig wat respons was en dat we met deze wedstrijd het belang van de technologie eens echt in de kijker kunnen plaatsen.”

Een uitgebreid artikel met foto’s kun je lezen op pagina 18.

print magazine juli 2019

Nieuwe leden AdditiveLab ontwikkelt en distribueert de AdditiveLab software, gericht op simulatie van Metal Additive Manufacturing. Het softwarepakket simuleert het productieproces van onderdelen en geeft voorspellingen op gebieden die gevoelig zijn voor grote vervormingen, gelokaliseerde spanningsconcentraties en oververhitting. additive-lab.com ASET Technology is gespecialiseerd in het valideren en beproeven van (prototype) onderdelen en componenten door structurele testen en bijhorende data-analyse. Afhankelijk van de toepassing vinden de testen plaats op locatie, in het eigen labo of bij de klant. aset.tech cards 3D Printing Solutions, onderdeel van cards PLM Solutions, is binnen de BeNeLux verantwoordelijk voor de levering, implementatie, onderhoud en het verzorgen van trainingen voor de Ultimaker FDM machines en Formlabs SLA machines. Daarnaast staat het bedrijf in voor het leveren van geschikte engineering printmaterialen voor de juiste toepassingen binnen de maakindustrie. cards 3D Printing solutions staat voor partnerschap, kennisdelen en het geven van het juiste advies aan haar partners. cardsplmsolutions.nl Dutchy is een echte desktop 3D printer: specifiek ontwikkeld voor het onderwijs. Degelijk, draagbaar, intuïtief en vrijwel onderhoudsvrij. Maar juist deze eigenschappen, gecombineerd met hoge printkwaliteit, maakt Dutchy ook erg geschikt voor de professionele setting. Als Nederlands bedrijf, gevestigd in Dronten, is persoonlijk contact met klanten één van de focuspunten. dutchy3d.nl Eurofins Materials Science Nederland in Eindhoven was voorheen het Materials Analysis and Reliability Lab van Koninklijke Philips en Philips Lighting (nu Signify). Het werd in december 2018 overgenomen door Eurofins EAG. Het labo voor materiaalanalyse is gespecialiseerd in analyse en fysieke inspectie van materialen en objecten, controle van vervuiling, chemische compatibiliteitstests en betrouwbaarheid van materialen, terwijl het labo voor betrouwbaarheid gespecialiseerd is in het opsporen van storingen in de levensduur van producten als gevolg van klimatologische (temperatuur, zon, vocht), mechanische of chemische belastingen. eag.com/nl iDNA is een engineering- en ontwerpbureau met een team van productontwerpers en ingenieurs. Sinds 1999 helpen ze bedrijven bij de verbetering van hun producten en productieprocessen. Het 3D printen zetten ze in bij onder meer de verificatie van een ontwerp, snelle interventies en werkposten in productielijnen, en voor het bouwen van kalibers. idna.be KIMYA (3D Materials by ARMOR) wil oplossingen bieden voor specifieke behoeften van industriële bedrijven en 3D printerfabrikanten, dankzij materialen die op maat zijn geformuleerd en ontwikkeld. Kimya biedt materiaaloplossingen aan waarvan de precisie en de aangepaste formulering het productieproces en de kwaliteit van het geprinte object perfect ondersteunen. Om deze ambitie te bereiken, werkt het bedrijf met de expertise van een multidisciplinair team van

print magazine juli 2019

ingenieurs en technici op het vlak van materialen, formulering, transformatie, proces en 3D printen. kimya.fr/en Laser 2000 biedt toonaangevende technologieën in de fotonica aan. Als u optische instrumenten, componenten, lichtbronnen of lasers zoekt, dan bent u bij Laser 2000 aan het goede adres. Laser 2000 is als distributeur vertegenwoordiger van een 50-tal bekende én nieuwe merken op dat gebied. Het bedrijf is gespecialiseerd in lasers en lasersystemen, licht- en kleurmetrologie, motion control, vision en inspectie en optische componenten. www.laser2000.nl Mark3D is de Europese partner voor geavanceerde 3D printers, materialen, software en accessoires van Markforged. Het bedrijf helpt bij het vinden van de juiste oplossing voor uw toepassing op het gebied van Markforged 3D printers van composietmaterialen en metaal. Met de 3D printers van Markforged is het mogelijk kostenefficiënt uiterst stabiele en hoogwaardige onderdelen te printen. mark3d.com/nl Mitsubishi Chemical Advanced Materials Plastics ontwikkelt en produceert kritische kunststofonderdelen en assemblages.

Dat omvat de ontwikkeling van matrijzen en de automatisering van het productie- en assemblageproces. De vestigingen van Mitsubishi Chemical Advanced Materials Plastics bevinden zich voor Europa zowel in België als in Hongarije. Hybride metaalprinten wordt gebruikt voor het maken van onderdelen voor spuitgietmatrijzen. mcam.com Parts On Demand ontwerpt, engineert en produceert series onderdelen door middel van 3D printen (SLS). Zo leveren ze slimme productiegereedschappen, complexe machineonderdelen en schalen ze naadloos in series van 1 tot 100.000 stuks. Als een van Europa’s pioniers op het gebied van seriematig produceren door middel van 3D printen, bieden ze ook dienstverlening (Knowledge as a Service) rond 3D ontwerpen. partsondemand.eu Rösler Benelux biedt glijslijp- en straalinstallaties voor Additive Manufacturing: voor een perfecte oppervlaktefinish. Vaak moeten de objecten die de productie door middel van bijvoorbeeld DMLS, EBM, FDM, PolyJet, SL, SLM en SLS ontstaan, worden gladgemaakt. Daarbij zijn de slijp-, egalisatie- en polijsttechnieken van het glijslijpen bijzonder geschikt. Rösler is de enige aanbieder ter wereld voor oppervlaktebewerking die de twee fundamentele technologieën glijslijpen en stralen in combinatie met industriële wasinstallaties aanbiedt en bovendien alle componenten zelf ontwikkelt en produceert. be.rosler.com/be-nl VIGO is al meer dan 60 jaar specialist op het gebied van technische orthopedie. Er wordt voortdurend in onderzoek en ontwikkeling van nieuwe en betere producten geïnvesteerd, gebruik makend van nieuwe technieken als 3D scannen, 3D design en 3D printen. Door de vakkennis en aandacht voor het individu biedt VIGO iedereen, met of zonder een fysieke beperking, een oplossing op maat. vigogroup.eu

39

Breng je creatieve ideeën tot leven Creëer

realistische

full-color

prototypes

met de Stratasys J750/J735, multi-material 3D printers met oneindig veel mogelijkheden!

Van prototypes tot end-use parts, Seido Systems heeft dé 3D-printer in huis voor uw specifieke behoeften.

Bezoek

onze

site

en

ontdek

het

ruime

aanbod

3D-printers van Stratasys.

Tu i n w i j k l a a n 4 , B - 8 5 0 1 K o r t r i j k BE +32 56 35 00 35 N L + 3 1 3 0 3 2 0 0 2 74 Showroom: Kortrijk & Eindhoven w w w. s e i d o - s y s t e m s . c o m