Groot aanbod aan 3D printtechnologie op TechniShow 2016

3D printtechnologie centraal op TechniShow 2016

3D printtechnologie, ook wel bekend als additive manufactering (AM) is een hype en goed zichtbaar op de TechniShow 2016. Voor anderen bijna de heilige graal omdat engineers de vrije hand krijgen in productdesign. Aan interesse voor het onderwerp geen gebrek. Maar het aantal 3D metaalprinters in Nederland blijft tot nog toe beperkt tot zo’n 20 stuks. Wat mag je nu verwachten van deze nieuwe maaktechnologie? En waarom hapt de Nederlandse industrie nog niet massaal toe?

3D printtechnologie voor metaal krijgt een prominente plek op de komende editie van de TechniShow 2016. Bezoekers aan de grootste technologiebeursbeurs in de Benelux (15-18 maart 2016, de Jaarbeurs in Utrecht) kunnen bij meerdere exposanten de nieuwste technologie om direct metalen producten te printen, live zien. Net zoals ook hybride-concepten getoond zullen worden: 3D printtechnologie op bestaande producten of gecombineerd met verspanende bewerkingen in één machine. Het gaat echter niet alleen om 3D metaalprinten. Tegelijk met de TechniShow 2016 vindt de ESEF 2016 plaats, waaraan ook kunststofverwerkende bedrijven mee doen. Voor deze groep kan additive manufacturing eveneens veel betekenen.

Gemiste kans

“Aan de kunststofkant gebeurt momenteel zelfs meer dan aan de metaalkant”, constateert Maarten van Teeffelen van CNC Consult & Automation. Verleden jaar heeft de softwareleverancier voor de verspanende industrie zijn activiteiten gesplitst. De 3D printtechnologische activiteiten zijn sindsdien ondergebracht bij Brilliant Technology. Van hieruit levert men 3D printers voor zowel metaal als kunststof producten.

Maarten van Teeffelen ziet het ontbreken van een businessmodel aan de metaalkant als het grootste struikelblok. De geringe inzet van 3D printen in de kunststoffenindustrie verbaast hem echter en noemt hij onbegrijpelijk. Met de 3D printtechnologie van Envisiontec en nieuwe, speciale materialen kan men mallen en matrijzen 3D printen voor bijvoorbeeld verloren was gieten en spuitgieten. Terugverdientijden zijn aantoonbaar.

De spuitgietbedrijven zitten te slapen, zo durft Van Teeffelen het hardop te benoemen. “Als je ziet dat de printmaterialen zich meer en meer lenen voor rapid manufacturing en we op dit moment zelfs matrijzen in kunststof printen, waarmee de eerste spuitgiet serie kan worden gespuitgiet, is het een gemiste kans voor de spuitgieters om hier niet in te stappen.”

Nederland – België: 0 – 1

Nederland loopt met deze technologie achter op de omringende landen, zoals België. Vooral als het om 3D metaalprinten gaat, staan er bij de zuiderburen veel meer printers opgesteld. Philippe Reinders Folmer, directeur van Renishaw Benelux, wijt dit aan een fundamenteel verschil tussen de Nederlandse en Belgische maakindustrie. De weg om tot een goed 3D geprint metaalproduct te komen, is lang. Het vergt lef van maakbedrijven om dit risico te nemen en in deze toepassing te stappen. “In de Belgische industrie is de samenwerking tussen OEM’er en toeleverancier hechter; het vertrouwen is er groter. Daarom durft men in België wel te investeren in een langer lopend project en lopen we in Nederland achter.”

Dat geldt min of meer ook voor de Duitse markt, die eveneens al verder is met metaalprinten. Maarten van Teeffelen noemt het een typische kip-ei situatie. Doordat er weinig 3D servicebureaus zijn die metaal aanbieden, stappen weinig bedrijven in en ontwikkelen ze weinig typische toepassingen. “Daardoor wordt er geen kennis opgebouwd. Iedereen wacht op elkaar, terwijl enkele grote bedrijven wel al hebben geïnvesteerd, ofwel voor eigen gebruik of als diepte-investering in de toekomst, zonder dat er een sluitend businessmodel onder deze investering ligt.”

Aanvullende technologie

Sommige critici roepen dat 3D (metaal)printen nog lang niet rijp is voor serieproductie. Philippe Reinders Folmer bestrijdt dit. Je moet de technologie zien als complementair op andere technieken. “Beschouw 3D printtechnologie niet als een concurrent, maar als een aanvulling op vacuümgieten of verloren was gieten.” En dan is de technologie voor specifieke producten wel geschikt.

Renishaw heeft recent een nieuwe 3D metaalprinter geïntroduceerd die bedoeld is om in een geavanceerde productielijn in de fabriek te staan. Qua concept is de RenAM500 namelijk zodanig ontwikkeld dat de dode neventijden fors zijn gereduceerd. Het voorbereiden van een printjob is vergemakkelijkt door het eigen softwareplatform QuantAM dat Renishaw via een abonnementsmodel aanbiedt.

Bij Renishaw ziet men de printtechnologie als onderdeel van een proces. Producten moeten immers gecontroleerd worden, nabewerkt met verspanende machines, spanningsvrij gegloeid en opnieuw gemeten worden. De build to build repeatability is met de nieuwe machine goed. Dat betekent dus een constante kwaliteit op één machine. “De volgende stap waar we nu aan werken, is machine to machine repeatability”, aldus Philippe Reinders Folmer. Er staat dus niks meer in de weg om 3D printtechnologie naar de productieomgeving te brengen.

Alternatief voor het smeden

Dat 3D printen een serieuze plek begint te vinden in het arsenaal van productietechnieken, blijkt bijvoorbeeld uit cijfers van EOS. Het Duitse concern is al sinds 2003 wereldwijd marktleider op het gebied van powderbed fusion technologie met 3D printers voor zowel metaal als kunststof en heeft de meeste patenten in handen. Afgelopen jaar heeft EOS 225 3D metaalprinters verkocht en net zoveel kunststof printers, die veelal ingezet worden voor functionele onderdelen, vaak zelfs in een eindtoepassing. De komende 3 jaar denkt men de omzet te gaan verdubbelen.

In de Benelux vertegenwoordigt Bender AM het merk. Bender AM is de jonge additive manufacturing dochter van machineleverancier Bendertechniek. Op de TechniShow 2016 voegt Bender AM nog een nieuwe 3D printtechnologie toe, namelijk die van het Koreaanse InssTek. Dat zet lasercladding in om metalen componenten op te bouwen. Henny ten Pas van Bender AM: “Het is een grove 3D printtechniek. Metaalpoeder wordt in de laserstraal gebracht en dan gesmolten. De oppervlaktekwaliteit is veel ruwer dan bij de EOS-machines. De voordelen zijn echter dat we grote producten kunnen 3D printen, tot 6 meter lang. Het opbouwen verloopt bovendien snel. En doordat InssTek een 6-assige machine bouwt, is support niet nodig.”

Daarmee bieden de Koreanen een alternatief voor het smeden van bijvoorbeeld titaan delen. Een soortgelijke technologie biedt ook Trumpf sinds kort aan met de Laser Metal Deposition technologie. Henny ten Pas ziet hiervoor veel toepassingen, bijvoorbeeld in de Nederlandse high tech en luchtvaartindustrie waar enorme hoeveelheden materiaal verspaand worden. Additive manufacturing kan het materiaalverbruik reduceren, wat aansluit op de trend om bewuster en ecologische te gaan produceren. Maar het verkort eveneens de bewerkingstijd op een frees- of draaimachine.

“En je kunt volstaan met een lichtere machine”, verduidelijkt Ten Pas. “Je hebt geen zware machine nodig om in korte tijd veel materiaal weg te halen, maar hoeft alleen na te bewerken.” Samen met high tech system suppliers lopen dan ook al de eerste projecten.

Nieuw proces, geen vervanging

Nieuwkomer in deze markt is Trumpf, alhoewel die term niet helemaal recht doet aan het pionierswerk van de Duitse machinebouwer, die 15 jaar geleden al de eerste AM-machine ontwikkelde. Trumpf is altijd actief gebleven op het gebied van Laser Metal Deposition, het heeft de activiteiten echter uitgebreid met poederbedtechnologie.

Op de TechniShow 2016 wordt de TruPrint 1000 getoond. Menko Eisma van Trumpf Nederland heeft hoge verwachtingen. “3D metaalprinten kan een grote markt worden, maar het hangt er helemaal vanaf hoe de industrie het gaat oppakken.” Hij ziet dat grote luchtvaartbedrijven, zoals Airbus, al volop bezig zijn. In de Nederlandse markt ziet hij vooral kansen voor enkelstuks productie en serviceproducten.

Boost moet komen uit speciale designs

De richting waarin3D printtechnologie zich ontwikkelt, is duidelijk. De echte doorbraak komt er echter alleen als engineers anders gaan ontwerpen. Henny ten Pas: “Nederland is sterk in design en productontwikkeling. En met topologie optimalisatie valt bij 3D printtechnologie veel te verdienen. Daarmee kan de maakindustrie voor zichzelf een positie creëren in Europa.”

Maarten van Teeffelen valt hem bij. Hij denkt dat het kopen van een 3D printer slechts een deel van de oplossing is. De belangrijkste verandering moet komen vanuit de engineers, die niet meer in maakbaarheid gaan denken, maar in functionaliteit en gewichtsbesparing. “Traditionele CAD-software is hier nog niet massaal op ingesprongen, maar er zijn inmiddels meerdere CAD-oplossingen die hier in gespecialiseerd zijn. Uit deze software komen ontwerpen die met traditionele productietechnieken niet of moeilijk te maken zijn. Dit zal een boost aan het 3D printen gaan geven.”

3D printtechnologie is een van de aandachtspunten op de TechniShow 2016 de vakbeurs van de Federatie Productie Technologie FPT-VIMAG. TechniShow 2016 vindt plaats van 15 tot en met 18 maart in de Jaarbeurs Utrecht, op vrijdagochtend 18 maart wordt een congres aan de bijzondere aspecten rond 3D printen gewijd.