Additive manufacturing3D printen: nu instappen en kennis opbouwen

Terecht besteedden TechniShow en ESEF dit jaar aandacht aan het thema 3D printen. De kijk van bedrijven op AM (additive manufacturing) verandert namelijk. “We zien de trend weg van time compression meer richting betere performance van producten. Dankzij 3D printen”, zo zegt Marc Saunders, bij Renishaw directeur Global Solutions Centres. Precies om deze verschuiving hoort AM in de directiekamers te starten, zo vindt de keynotespreker op het 3D printcongres op beide beurzen.

Marc Saunders (Renishaw) schetst op ESEF en TechniShow hoe bedrijven anders tegen AM gaan aankijken

Renishaw neemt meerdere posities in de AM markt in. Die van technologieleverancier, maar ook die van gebruiker. Ook in de eigen onderneming ziet Marc Saunders de trend die hij wereldwijd ziet, terug. “We gebruikten 3D printen eerst voor prototyping, daarna voor tooling, nu printen we al 10 jaar voor medische toepassingen.” De industrie is het dal van teleurstelling op de AM-hype cycle van Gartner dan ook al lang voorbij, denkt Saunders. Bij de poederbedtechnologie voor 3D metaalprinten ziet hij duidelijk de verschuiving richting betere prestaties van een onderdeel doordat het geprint wordt.

Meerdere redenen om te gaan 3D printen

Toch zijn er meerdere redenen waarom 3D metaalprinten zinvol kan zijn. Marc Saunders ziet deze redenen als een getrapt model, waarbij de toepassing steeds complexer wordt en de eisen aan kennis en engineeringcapaciteit toenemen. Aan de basis ligt het vervangen van bestaande onderdelen door 3D geprinte producten, bijvoorbeeld omdat je door near net shape productie materiaal wilt besparen. Dit komt veel in de luchtvaartindustrie voor, waar vaak tot wel 90% van het uitgangsmateriaal verspaand wordt. Een ander businessmodel op dit niveau is dichterbij de eindgebruiker produceren. “Je kunt namelijk in een kleinere fabriek tegen dezelfde kostprijs werken als een grotere.” Deze toepassingen van 3D printen leveren voordelen op, maar je haalt er nog niet alles mee uit de kan.

Aan de top: design for AM

Echt stappen maak je als je doorgroeit naar design for AM. Marc Saunders noemt dit het topniveau. Dan ga je namelijk maximaal de voordelen van 3D metaalprinten benutten. Bijvoorbeeld door functies te integreren zodat je minder assemblage hebt. Of door producten lichter te maken met lattice structuren. Of, zoals in de medische industrie, door speciale oppervlakstructuren aan een product toe te voegen zodat menselijk weefsel makkelijker ingroeit in implantaten. “We kunnen ook anisotropische producten maken. De materialen gedragen zich dan in een bepaalde richting anders dan in de andere richtingen”, legt de AM expert uit. In dit soort hoogwaardige toepassingen is additive manufacturing volgens Marc Saunders nu al concurrerend met andere maaktechnieken. Net zoals in bepaalde niches waar het vaak om kleine aantallen gaat.

We nieuwe designs nodig hebben, zonder de beperkingen van het verleden

Waarom nog niet doorgebroken?

Als de mogelijkheden zo groot zijn, waarom is 3D metaalprinten dan nog steeds niet op grote schaal doorgebroken? Marc Saunders van Renishaw heeft daar meerdere redenen voor. De belangrijkste is misschien wel dat de CAD ontwikkelaars nu pas de software voor AM gaan bouwen. “Ze snappen dat we nieuwe designs nodig hebben, zonder de beperkingen van het verleden.” Hetzelfde zie je aan de materiaalkant. De ontwikkeling van speciale poeders voor metaalprinten begint nu pas echt op gang te komen. En de derde reden is ondertussen door Renishaw in de RenAM 500 opgepakt: procesmonitoring om de kwaliteit te borgen. “Dat zul je meer gaan zien komende jaren.” Renishaw controleert in de nieuw, industriële 3D metaalprinter laag voor laag de kwaliteit.

Instappen

Wat moet je nu als maakbedrijf doen? Instappen, is eigenlijk de belangrijkste boodschap van Marc Saunders aan de congresdeelnemers op de beide beurzen in Utrecht. Niet meteen met een eigen machine, maar ga samen met klanten en anderen de kennis en ervaring opbouwen. “Zoek de quick wins”, zo zei de Renishaw AM directeur het. Daarom hanteert hij wat hij zelf noemt het trappenhuis model: je kunt al op een laag niveau instappen en pas over een aantal jaren uitkomen bij design for AM.