Machinebouwers en hightech OEM beginnen 3D printen te omarmen
Machinebouwers en de higtech industrie in de Benelux omarmen additive manufacturing. Bij de kunststoffen is deze trend al zichtbaar sinds de Covid19 lockdowns; aan de metaalkant is de omslag gaande. Wat zien de koplopers in de markt gebeuren?
AM for Production, de nieuwe vakbeurs van Mikrocentrum, brengt eind maart de workflow van additive manufacturing als productietechniek in beeld. Hiermee wordt een podium geboden voor kennisdelen over hoe je 3D printen als productietechniek inzet. De toepassingen in de Nederlandse industrie lopen uiteen van een tiental tot enkele honderden stuks op jaarbasis tot series van 100.000 onderdelen. Die laatste groep komt erachter dat het wellicht slimmer is om vaker kleinere batches te bestellen. Parts on Demand heeft zo’n klant. Die hikte vroeger tegen de stap naar 3D printen aan vanwege de grote aantallen die men op jaarbasis nodig heeft. “Met 3D printen maakt het niks uit of je 100 of 1.000 stuks bestelt. Daardoor is de klant veel flexibeler, want ze kunnen nu tussen de bestellingen door het design wijzigen”, zegt Neil van Es, CEO van Parts on Demand. Het Utrechtse 3D printbedrijf heeft klanten die hun volledig spuitgietwerk hebben omgezet naar 3D printen. En dat werk gaat niet langer naar een lagelonenland, maar wordt in Nederland geproduceerd.
De supply chain problemen van de voorbije jaren de acceptatie hebben versneld
Lees Solutions Magazine digitaal
Acceptatie is toegenomen
Deze trend hoor je vaker. Marloes Homburg, sales en marketing manager bij MakerPoint Digital Fabrication Solutions, ziet in de aanvragen voor 3D printers steeds vaker als reden eindonderdelen printen opduiken. Samen met het 3D printen van tooling is dat de toepassing waar klanten uit onder andere de machinebouw het meeste aan denken. De reden: supply chain problemen. Marloes Homburg: “De productietijden en -kosten lopen sterk op en worden onvoorspelbaarder. Bedrijven gaan dan zoeken naar manieren om onderdelen in-house te produceren.” De acceptatie van 3D printen als productietechniek neemt toe, constateert directeur-eigenaar van QDP, Maick Klaassen. “Drie jaar geleden printten we nog 70% prototypes en 30% eindonderdelen, vandaag is dat precies andersom.” Bij het bedrijf dat ook spuitgioetproducten en matrijzen levert ziet men ook andere redenen dan supply chain problemen, bijvoorbeeld het gebruik van lattice structuren om onderdelen lichter en toch sterk te maken. “Dan is is er geen alternatief.” Functie-integratie is een andere reden die hij tegenkomt. Als voorbeeld geeft hij een gehoorbescherming met een inwendige tesla valve geometrie. “Als spuitgieter zou ik mijn vingers daar niet aan branden. Je moet dan microspuitgieten en de onderdelen daarna ultrasoon lassen of anders verbinden. Nu printen we het in één geheel.”
Van verkennend is AM naar een gekend proces gegaan
Bram Grandjean
Groei van 3D metaalprinten
Hoewel met enige vertraging en op een andere schaal zie je momenteel soortgelijke trends aan de metaalkant van de AM-industrie. Het Belgische Melotte, een van de exposanten op AM for Production eind maart, was destijds een van de eerste precisie gereedschapmakers in de Benelux die 3D metaalprinten in huis haalde. De laatste jaren merkt de toeleverancier dat AM-projecten op regelmatige basis terug komen. “Van verkennend is het naar een gekend proces gegaan”, zegt Bram Grandjean, accountmanager. Bij Wilting, dat twee jaar geleden de eerste AM-systemen in gebruik nam, is de vraag groter. Op de beide systemen loopt de serieproductie van manifoldachtige producten. “Klanten herkennen steeds beter hoe een AM-onderdeel de functionaliteit van hun machine kan verbeteren, bijvoorbeeld wat betreft de flow van een gas of vloeistof of de warmtecapaciteit”, zegt Remon Haarsma, AM-engineer. De vraag neemt zodanig toe dat Wilting verwacht dit jaar de AM-capaciteit uit te breiden, ook omdat dit de kans biedt RVS als derde materiaal aan te bieden. Ook bij KMWE ziet men de vraag naar serieproductie met additive manufacturing op gang komen. Daarom investeert de toeleverancier dit voorjaar in eigen AM-capaciteit. Edward Voncken, CEO, heeft het idee dat de supply chain problemen van de voorbije jaren de acceptatie hebben versneld. Voor giet- en smeeddelen voor de luchtvaartindustrie praat je tegenwoordig over leadtimes van 60 weken. “Met 3D printen is dat eerder dagen dan weken.” Bovendien bestelt de klant nu de aantallen die nodig zijn; niet 100 stuks omdat de gieterij dat als ondergrens hanteert.
Meer flexibiliteit
3D printen levert machinebouwers en andere OEM’s flexibiliteit. De kostprijs mag dan wel hoger zijn bij grote aantallen, Neil van Es van Parts on Demand merkt dat de flexibiliteit ook veel waard is. “Als we 100.000 onderdelen moeten printen, ligt onze kostprijs hoger dan bij spuitgieten. Maar ze hebben wel tussen elke batch in de mogelijkheid om het ontwerp aan te passen.” Zo kunnen ze sneller reageren op feedback uit de markt. Duurzaamheid is nog een argument om voor 3D printen te kiezen, alhoewel klanten uiteindelijk toch vaak voor de prijs kiezen en duurzaamheid laten schieten.
Vanuit de expertise van de toeleverancier kunnen details worden toegevoegd die de maakbaarheid verbeteren
Vroeg stadium meedenken
Bij de hightech toeleveranciers van metaal geprinte onderdelen spellen vaak functie-integratie en performanceverbetering een belangrijke rol. De toeleveranciers schuiven het liefst zo vroeg mogelijk aan tafel bij hun klanten om met de design engineers van hun klanten aan de slag te gaan, mede om de printbaarheid te verbeteren en daarmee de kosten te verlagen. “Het is niet verkeerd om in de ontwerpfase engineers te laten pingpongen over wat het effect is als je dit of dat doet”, zegt Bram Grandjean. Vanuit de expertise van de toeleverancier kunnen details worden toegevoegd die de maakbaarheid verbeteren, bijvoorbeeld een rib toevoegen om vervorming van het product door de warmte-inbreng te voorkomen. Het design van het onderdeel heeft namelijk veel invloed op de printbaarheid, méér dan bij andere productietechnieken. “Als we te laat in het designproces worden betrokken, zijn er meer inspanningen nodig om het onderdeel printbaar te maken. En soms concluderen we achteraf dat er qua functionaliteit meer uit te halen zou zijn geweest”, zegt Adwin Kannekens, commercieel directeur bij Andra Tech Group, waar Wilting toe behoort.
Kosten drukken
Meedenken over het design is een balanceeract op een dun koord. Rob van Loon, AM engineer bij KMWE Precision, wil altijd weten wat er voor en na het onderdeel komt dat de klant wil laten printen. Om te kijken of onderdelen geïntegreerd kunnen worden in één geheel. Dat doet hij niet alleen om kosten te besparen. “Soms kun je de gevraagde toleranties per onderdeel niet halen maar wel met de samenstelling.” Toch blijft dit een delicate afweging, vindt Adwin Kannekens. Tegenover de kostenbesparing in de assemblage staan de hogere kosten in het AM-proces. “Voor de klant zijn uiteindelijk kosten euro’s onder aan de streep.”
Tijdens AM for Production krijgen de bezoekers niet alleen een beeld van de hele workflow die de exposanten tonen, er worden ook succesvolle toepassingen getoond en in de lezingen delen AM-experts hun kennis en ervaringen. AM for Production vindt plaats op 29 maart in de Brabanthallen in Den Bosch. Meer informatie: www.amforproduction.nl
