AMnovis wil met klanten AM waves creëren

Met hun onderneming Amnovis willen Ruben Wauthle en Peter Mercelis een doorbraak forceren voor additive manufacturing in de high tech industrie. Want de innovatie op AMgebied verloopt veel te traag. Vooral als het om het totale AM-proces gaat, van buildjob voorbereiding tot en met post-processing.

Voor de oprichters van Amnovis heeft additivemanufacturing weinig geheimen meer. Zeker niet als het om 3D metaalprinten gaat. Peter Mercelis is een van de oprichters van het vroegere Layerwise, tegenwoordig onderdeel van 3D Systems. Ruben Wauthle was, nadat hij Phd haalde aan de KU Leuven, bij de Vlaamse startup een van de eerste medewerkers, voordat hij de overstap naar het Nederlandse FMI Instrumed maakte en daarna terug naar 3D Systems. Een klein jaar geleden hebben ze samen een AM-bedrijf opgericht, Amnovis. “We denken door te focussen op innovatie de pijnpunten bij 3Dprinttechnieken weg te kunnen nemen”, zegt Peter Mercelis.

De twee ondernemers bekruipt regelmatig een déja-vu gevoel. Zoals ze in de beginjaren van Layerwise hebben moeten knokken om de producenten van spinal implantaten te overtuigen van de meerwaarde van 3D metaalprinten, moeten ze anno 2021 opnieuw veel overtuigingskracht aanwenden. “3D printen is in de productie van spinal cages een enorm succes geworden”, stelt Peter Mercelis vast. “In andere domeinen verloopt de vooruitgang veel trager.” Dat geldt zowel voor andere medische toepassingen alsook voor andere sectoren. De reden hiervoor is het ontbreken van een technologische doorbraak die 3D metaalprinten in economische zin haalbaar maakt voor veel meer toepassingen. Het gaat dan met name om de inbedding in het proces. “Grote AM spelers zijn bezig met hoog-volume applicaties waarvoor ze een AM-productieapparaat inrichten. Er bestaat bij hen echter weinig interesse om nieuwe, kleinere innovatieprojecten te starten”, aldus Peter Mercelis. Door in-efficiency in de hele AM-waardeketen stokt de doorbraak in onder andere de high tech industrie. Vooral in de pre-print fase en bij post-processing valt winst te behalen die additive manufacturing in economische zin beter positioneert. Daarom kijken ze bij Amnovis naar het totale proces. Ruben Wauthle: “Verspaners die gaan 3D printen, zijn geen printexperts; 3D printbedrijven die aan prototyping doen, hebben geen ervaring in de hightech industrie. Wij positioneren ons hier tussenin.” Amnovis wil de verbindende factor zijn tussen de technologie, het materiaal en de toepassing. “Met innovatieve oplossingen ontwikkelen we nieuwe hoogwaardige AM-toepassingen. We bouwen de processen zodat de betrouwbaarheid en levertijden beter worden. Zo willen we zelf nieuwe waves creëren in plaats van mee te surfen op andere golven.”

In het bedrijfspand in Aarschot staat naast de DMP Flex 350 metaalprinter van Georg Fischer Machining Solutions / 3D Systems een TruPrint 1000 van Trumpf, inclusief de multiplate optie. Dankzij deze laatste optie kan de 3D metaalprinter twee buildjobs na elkaar opstarten zonder tussenkomst van een operator. De LPBF-ruimte biedt nog volop plaats voor uitbreiding. Dat zullen niet vanzelfsprekend machines van GFMS en Trumpf zijn. “We zijn qua merk niet gebonden, we zoeken de beste technologie bij een toepassing. Doe je dat niet, dan kunnen de kosten snel oplopen”, zegt Peter Mercelis. De toekomstige uitbreidingen hoeven zelfs niet eens metaalprinten te zijn; ook kunststof is denkbaar. Dat laatste is niet vreemd: Peter Mercelis is als investeerder betrokken bij het Waalse Aerosint dat werkt aan multimateriaal 3D printen, zowel met SLS-technologie alsook in multimetaal.

Inbedden in het proces

In een tweede productieruimte staat een draadvonkmachine. Hier komen in de toekomst nog CNC-machines bij om de nabewerking in eigen huis te doen. Waar wel al in geïnvesteerd is, is een precisie meetmachine van Zeiss die tactiel en optisch meten combineert. De meetmachine is voorbereid op automatisering. Dit laatste is één van de aspecten waar Amnovis meer aandacht aan wil schenken. Ruben Wauthle: “Opschalen is lastig als je niet op voorhand nadenkt over automatisatie. Minder fouten, meer throughput en op tijd kwaliteitsproducten leveren, daar gaat het om.” Bij Amnovis heeft automatisering een bredere betekenis dan robot beladen, waar de meeste printerfabrikanten mee bezig zijn. Peter Mercelis: “In de industrie is er veel aandacht voor het handlen van de zware gewichten van de grote machines. Bij kleinere en midsize printers valt de meeste winst te halen in pre- en post-processing en de kwaliteitscontrole.” 3D printen kan voor meer toepassingen interessanter worden als je de technologie goed weet in te bedden in het grotere proces. Veel initiatieven stranden momenteel omdat het ene bedrijf de technologie ontwikkelt en het andere tegen de problemen aanloopt zodra de technologie geïmplementeerd wordt in een productieproces. Dan zijn er vaak aanpassingen nodig. Hiervoor is een korte feedbackloop tussen applicatie- en technologieontwikkeling nodig. Qua aansturing en Quality Control gebruikt Amnovis de software van een andere Belgische scale-up, Oqton. Inbedden in het proces betekent ook beter gebruik maken van plannings (MES)- en kwaliteitscontrole systemen. Hierdoor kan de respons richting klanten versnellen en kunnen we betrouwbare AM-processen inrichten.

Amnovis wil beslist geen 3D printservicebedrijf zijn zoals veel bestaande AM-bedrijven. Voor prototyping zijn klanten in Aarschot aan het verkeerde adres. Het gaat erom de applicaties te vinden waarvoor additive manufacturing potentieel biedt als maaktechnologie voor series, waarbij wel elk product uniek kan zijn (mass customization). Beide AM-ondernemers verwachten namelijk niet dat elk bedrijf straks zijn eigen 3D metaalprinter heeft. Ze maken de vergelijking met gieten en smeden: ook dat besteden bedrijven uit omdat het een specialisatie is. Zelfs 3D printen met een dummy proof 3D metaalprinter blijft een uitdaging. Dat heeft te maken met de kern van additive manufacturing met metaal. “Het grote verschil met verspanen is dat wij het materiaal creëren in de printer. Met 3D printen maak je het eindmateriaal, net als bij gieten. Dat vergt gedegen materiaalkundige kennis. Die is in de meeste bedrijven niet meer voldoende voorhanden, omdat men gecertificeerde materialen inkoopt die door het verspanen amper veranderen. Bij 3D metaalprinten kun je niet terugvallen op het certificaat dat de leverancier aanlevert.” Dit is een knelpunt dat de komende jaren nijpender zal worden, vreest Peter Mercelis. “Materiaalkunde is een knelpuntberoep en dat wordt het nog meer.” Hij ziet dit als een groter probleem dan gebrek aan designvaardigheden voor additive manufacturing. Dat zijn generieke kwaliteiten die engineers zich eigen kunnen maken.

De materiaal- en leveranciersonafhankelijkheid is een troef van Amnovis, vindt Peter Mercelis. “Door de vele AMtechnologieën is het moeilijk door de bomen nog het bos te zien. Wij willen een gids zijn voor mensen die een applicatie in gedachten hebben en gaan daar het juiste pakket voor samenstellen.” Dat kunnen applicaties zijn waarvoor heel nieuwe materialen of zelfs materiaalcombinaties worden gekozen. Dat kan voor bestaande producten zijn maar ook voor hele nieuwe. De beide Vlaamse ondernemers realiseren zich dat dergelijke innovatietrajecten een lange adem vergen. “Het zijn moeilijkere trajecten maar ze bieden wel meer potentieel.” De start-up heeft die tijd, er is geen externe financierder betrokken. Hoewel ze dus opnieuw in de vroegere ‘missionarissenrol’ worden gedwongen, zien ze een wezenlijk verschil met tien jaar gelden. “Er is nu meer kennis van additive manufacturing en kennis van design voor AM. Hierdoor zal het vlotter lopen.”

Zij voorzien in de toekomst plaats voor toeleveranciers als Amnovis. Want zelfs als de fabrikanten van de 3D printers steeds meer gavalideerde parametersettings met hun machines gaan meeleveren, blijft kennis van materialen het verschil maken. Ruben Wauthle: “Wie kennis in huis heeft van het proces én het materiaal haalt er meer uit.” Ook simulatie is hier niet de heilige graal. “Simulatie van materiaalgedrag gaat uit van een ideaal proces en bovendien houden simulaties geen rekening met het feit dat je elke dag misschien wel een totaal andere 3D geometrie print. In de realiteit is 3D printen een fragiel proces. De materiaalkundige signaleert wat er gebeurt, de procesingenieur maakt de vertaalslag naar procesaanpassingen.” Niet voor niets was de eerste medewerker die Amnovis in dienst heeft genomen een QC-manager en de tweede een materiaaltechnoloog.

Amnovis [https://www.amnovis.com]