3D printenExecutive interviewsMachinebouwers gaan zorgen voor doorbraak additive manufacturing

De machinebouwers gaan voor de eerste doorbraken van additive manufacturing zorgen. En 2013 wordt het jaar waarin deze technologie doorbreekt. Twee voorspellingen die Philippe Reinders Folmer, directeur Renishaw Benelux, aan het begin van 2013 gerust durft te doen. “De commerciële slag is bezig zich te voltrekken. De orders gaan komen, zodra het eerste schaap over de dam is.” En wie het goed aanpakt, rekent met een uurtarief dat niet hoger is dan een doorsnee 5-assige freesmachine.

[quote align=”center” color=”#999999″]Renishaw investeert fors in 3D printing[/quote]

[dropcap type=”circle” color=#ffffff  background=#16236]R[/dropcap]
enishaw verraste twee jaar geleden menigeen met de overname van de Engelse tak van MTT, tot dan toe een kleinere aanbieder van lasersmelttechnologie. Sinds de overname zijn de ontwikkelingen in een stroomversnelling geraakt. Er is niet alleen een tweede type machine in de markt gezet, Renishaw heeft ook in Groot-Brittannië een oude, leegstaande fabriek van Bosch gekocht. 46.000 m2 groot. Een kwart hiervan is inmiddels volledig gerenoveerd. 6 Mori Seiki machines frezen en draaien onderdelen voor de additive manufacturing machines van Renishaw. Binnen enkele jaren, zo verwacht Philippe Reinders Folmer, zullen al deze 46.000 vierkante meter in gebruik zijn om de nieuwe machines te bouwen. Ook in de Benelux groeit Renishaw: binnen vijf jaar wil hij het team van 8 medewerkers uitbouwen naar 12 tot 15 medewerkers. Groei die deels uit de bestaande productgroepen zoals de meettasters zal komen; maar ook groei uit additive manufacturing.

Anders designen

Philippe Reinders Folmer verwacht ook in de Benelux veel van de nieuwe technologie. Hij heeft het voorbije jaar veel offertes uitgebracht. Potentiële klanten houden elkaar nauwlettend in de gaten. De doorbraak verwacht hij uit de machine-industrie. “Machinebouwers gaan hun toeleveranciers stimuleren deze technologie te gebruiken omdat ze de voordelen ervan zien. En omdat een machinefabrikant niet van één toeleverancier afhankelijk wil zijn, gaan ze de markt stimuleren hierin te investeren. Als het eerste schaap eenmaal over de dam is, kan het snel gaan.” De system suppliers aan onder andere de halfgeleiderindustrie zullen de nieuwe technologie omarmen. Toeleveranciers aan de medische industrie hebben dat al gedaan. Hij heeft aan de gesprekken afgelopen jaar gemerkt dat de interesse er is. Eindgebruikers zien vooral de voordelen van minder assemblage omdat je functies kunt integreren in het ontwerp; complexe geometrieën omdat je quasi geen beperkingen meer hebt. Voorwaarde is wel dat je gaat designen voor additive manufacturing. “Je moet bij deze technologie vanaf het eerste ontwerp anders denken. Bij frezen boor je gaten waar je een connectie nodig hebt; bij additive manufacturing gebruik je materiaal waar je een connectie wilt maken. Je legt virtuele aansluitpunten vast en tussen in- en uitgang maak je een natuurlijk verloop.” Dat opent mogelijkheden om producten organische vormen mee te geven. Vormen die dichterbij vormen in de natuur staan, die lichter zijn, minder materiaal vragen, maar wel stabieler zijn.

[quote align=”center” color=”#999999″]Constructeurs moeten alles wat ze geleerd hebben, loslaten. Je moet naar de eindtoepassing kijken[/quote]

Voorbeelden

Hier ligt nu nog een drempel. Constructeurs moeten eigenlijk alles wat ze geleerd hebben, loslaten. Ze moeten veel meer kijken naar de eindtoepassing en wat heb je daarvoor nodig. Een voorbeeld: manifolds voor hydraulische installaties kampen nu met drukverlies vanwege de rechte hoeken in de verbindingen. “Maak je het manifold met additive manufacturing, dan kun je verbindingen optimaliseren, zodat je minder drukverlies hebt, de vloeistof rustiger stroomt”, geeft Philippe Reinders Folmer als voorbeeld. Een andere toepassing: bewegende delen uit een machine. Als je er dankzij additive manufacturing in slaagt om ze lichter en tegelijkertijd sterker te bouwen, kun je de dynamiek van de machine verhogen. “Sneller of nauwkeuriger bewegen.”
De directeur van Renishaw Benelux beseft dat deze stappen voor menig bedrijf uit de maakindustrie nu wellicht nog een stap te ver gaan. Daarom zijn het niet de frezers en draaiers die als eerste in deze markt stappen, maar hun eindklanten. De machinebouwers, de producenten van medische devices.

Geen drempels

Ligt de financiële drempel niet te hoog? En is de oppervlaktekwaliteit niet nog een grote belemmering? Philippe Reinders Folmer geeft op beide vragen ‘nee’ als antwoord. Zeker: door met de laser metaalpoeders te smelten, zul je vooralsnog niet de oppervlakteruwheid halen van een frees- of slijpbewerking. Maar je moet kijken: welke kwaliteiten heb je waar nodig, zoals dat ook gebeurt bij gietdelen. Alleen daar waar een aansluiting is, frees je het vlak nauwkeurig. “Bovendien kun je additive manufacturing delen heel goed elektropolijsten. En voor inwendige nauwkeurigheden zijn er pastatechnieken.” Het Zwitserse First in Class is een van de aanbieders hiervan. Exclusieve en dure technologie. Dat is echter een kwestie van vraag en aanbod: als additive manufacturing gemeengoed wordt, zullen er meer spelers op deze markt komen.

[gdl_gallery title=Renishaw-3D-printing width=150 height=80 galid=”1″ ]

30 – 50 euro per uur

Terug naar de andere vraag: de financiële drempel. Philippe Reinders Folmer ziet die niet. In de berekeningen die Renishaw voor potentiële klanten maakt, komt men tot uurtarieven die tussen de 30 en 50 euro per uur liggen. Hetzelfde als voor een moderne 5-assige freesmachine. “Hoe meer effectieve uren, hoe lager de prijs”, legt hij uit. En machines voor het laagsgewijs opbouwen van producten lenen zich bij uitstek om effectief in te zetten. Doorlooptijden zijn immers vele uren, maar wel onbemand. Wat geld kost, is het reinigen van de machine als je een ander materiaal wilt gebruiken. “Dus zul je zien dat men meerdere machines wil als de markt zich eenmaal begint te ontwikkelen. Eén machine voor één materiaalsoort.” Renishaw slaagt erin om de kosten lager te houden dan bij concurrenten, dankzij de technologie die men toepast. Het systeem werkt met een vacuümkamer waarin de producten worden opgebouwd. Andere systemen werken met een open kamer en moeten eerst alle zuurstof eruit persen, wat tijd kost, en hebben vervolgens veel meer argongas nodig dan Renishaw. Dat verschil loopt op tot een factor 20. “Dan raak je de bottomline. AM machines voorzien van een vacuümkamer zijn economischer.”

Andere voordelen

Los van de uurprijs moet je andere voordelen meenemen in je rekenmodel. Je kunt op het opbouwplatform een testdeel mee opbouwen, dat exact dezelfde materiaaleigenschappen heeft als de producten die je opbouwt. Daarmee kun je dus ook bij heel kleine series, zelfs bij enkelstuks, destructieve testen mee uitvoeren. Je kunt eenvoudig producten een serienummer mee geven. “Men begint de puzzelstukjes te zien, men krijgt alle voordelen in de gaten.” Additive manufacturing zal echter nooit het frezen en draaien volledig gaan vervangen. Zo realistisch is Philippe Reinders Folmer. “De technologie zal naast het frezen en draaien bestaan.”

Meer informatie

Renishaw Nederland