MADE-IN-EUROPE.NU Digimagazine voor de verspanende en additive manufacturing industrie in de Benelux - juni 2014 Schoon is voor ASML niet rein genoeg. Waarom niet?
3D-printen dé toekomst,
WNT: kennis belang-
Interview:
maar nog niet nu,
rijke factor voor ge-
Pascal Boillat van GF
zeggen GE, BMW en MTU reedschapleverancier
Machining Solutions
En verder
GDO Precision Technology zorgt dat werk terug naar Europa komt
Draaien en laserharden in één machine
NLR helpt high tech industrie verder met additive manufacturing
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
1
Verspanen of 3D-printen
Omslagfoto: Het onderdeel maakt deel uit van de wielophanging
Verspanen en 3D-printen; daar gaat Made-in-Europe over. De coverfoto illustreert dit treffend. Links het gefreesde deel, rechts het 3Dgeprinte. Het is een asschenkel voor een elektrische raceauto die Duit-
van een Formula Student
se studenten hebben ontwikkeld. Naar de kostprijs kijkend zou je snel
racecar van een Duits
voor het freesdeel kiezen, schat ik zo in. Maar het belangrijke voordeel
team, de RS13 met een
van het onderdeel gemaakt met lasersmelten van metaalpoeder is de
leeggewicht van 200 kilogram en een maximaal koppel (gemeten aan de
gewichtsreductie. Kijk maar naar de tweede foto bij het artikel (inzet) waarin experts van BMW, MTU en GE hun visie op 3D-printen delen.
wielen) van 500 Nm. Daar
Dan zie je dat het onderdeel hol is. Door het materiaal optimaal te
is dit onderdeel sterk ge-
plaatsen, bespaar je gewicht. Hier zit dan ook de toegevoegde waarde
noeg voor.
van 3D-printen in. En als die gewichtsbesparing in de eindtoepassing voldoende voordelen oplevert, rechtvaardigt dat deze productietech-
nologie. Eigenlijk is die afweging niks nieuws onder de zon. Engineers maken die afweging ook elke keer als ze kiezen om een onderdeel als frees– of draaideel te tekenen. Alleen hebben ze straks een extra keuzemogelijkheid.
Veel leesplezier, Franc Coenen
Made-in-Europe.nu digimagazine is een uitgave van VOF Franc Coenen Publiciteit en is onderdeel van het multimediaal concept Made-in-Europe.nu De website en het digimagazine richten zich op de verspanende en additive manufacturing industrie in de Benelux. Redactie: Franc Coenen, Schuttersdreef 72, 6181 DS Elsloo, T +31 46 4333 123. Advertenties: 54U Media, Vincent Span (v.span@54umedia.nl) & Harold Draaijer (h.draaijer@54umedia.nl), T +31 55 360 1060 Š VOF Franc Coenen Publiciteit; delen van artikelen via internet mag mits bronvermelding en doorlinken naar het digimagazine of de website.
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
2
Big data in de verspaning
Simulatietechnieken helpen machinebouwers betere machines te ontwikkelen en ze vervolgens bij de klant sneller te optimaliseren. Dat kwam onlangs naar voren tijdens het AWK 2014, het driejaarlijks congres van het WZL en het Fraunhofer IPT in Aken. IT-technologie gaat nog dieper doordringen in de machines. En gaat ook tot nieuwe businessmodellen voor de fabrikanten van CNC-machines leiden, verwachten de Akense onderzoekers. De machinebouwers zelf denken dat vooral klanten veel sneller hun machines optimaal kunnen laten lopen als ze data gaan delen in de cloud. Big data wordt de toekomst, ook in de verspanende industrie.
Lees hier alvast meer over het AWK. En in de volgende editie meer over big data. Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
3
Schoon is voor ASML nog niet rein
De reinheidseisen aan verspaande producten liggen alsmaar hoger. Een OEMer als ASML hanteert voor toeleveranciers zelfs meerdere cleanliness grades, die exact beschrijven aan welke eisen het product qua reiniging moet voldoen. Validatie van het productie- en reinigingsproces is een belangrijk onderdeel.
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
4
Hoge nauwkeurigheid machines stelt steeds hogere eisen aan de reinheid van onderdelen
E
en doorsnee smartphone van van-
daag beschikt over meer rekenkracht dan Cray 1, ’s werelds eerste supercomputer. Die reikte niet verder dan 8 MB aan intern geheugen, woog 5,5 ton en verbruikte net zoveel energie als 50 huishoudens in die jaren. Inmiddels plaatst een fabrikant als Intel meer dan 1 miljard transistorschakelingen op een oppervlak zo
groot als een vingernagel. De lengte van transistors is met meer dan een factor miljoen afgenomen. De wet van Moore is nog steeds de stuwende kracht achter de ontwikkelingen in de halfgeleiderindustrie. “Elke twee jaar verdubbelt het aantal structuren op een chip”, zegt Karen Remmers, cleanliness specialist bij ASML.
Kortere golflengte
Hoe kleiner de patronen, hoe nauwkeuriger de machines van ASML moeten zijn. En om kleinere structuren te kunnen afbeelden, zet de chipmachinefabrikant andere golflengten in die De reinheidseisen die ASML aan de machines stelt liggen alsmaar hoger. (Foto: ASML)
weer gevoeliger zijn voor kleinere verontreinigingen. “Het nadeel van een kortere golflengte is dat deze steeds meer moleculen absorbeert wat kan leiden tot neerslag op het optiek. Daardoor neemt de kwaliteit van de belichting af”,
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
5
Procesbewaking met signatuuranalyse neemt rol operator over
Karen Remmers, cleanliness specialist bij ASML: de steeds kleinere patronen die op de wafers belicht worden, vereisen absolute reinheid, ook al betekent dit vaak tussentijds reinigen om te voorkomen dat vloeistoffen indrogen in de metalen delen.
aldus Karen Remmers. Omdat het optiek in het
uit. De classificatie schrijft niet alleen de rein-
hart van de machine zit, gelden hier de hoogste heidseisen voor, maar ook hoe je dit moet meeisen ten aanzien van de reinheid van de onder- ten. Zelfs het gebruik van vloeistoffen en reinidelen. ASML verdeelt de machine in meerdere
gingsmiddelen wordt voorgeschreven. Is grade
zones, waar dan telkens specifieke eisen voor
1 het allerstrengste, ook delen die aan grade 2
gelden. In de nieuwe EUV-machines, die met
moeten voldoen, moeten al absoluut schoon
extreem ultraviolet licht werken, gelden overal
zijn, wat je volgens ASML alleen kunt bereiken
waar dit licht komt, de hoogste eisen. Elk onder- als je in elke productiestap speciale aandacht deel voor dit stuk aan de machine moet aan de
geeft aan de reinheid van het halffabrikaat.
eisen van de classificatie voldoen. De clean-
Voor verspaande delen betekent dit onder an-
linesseisen gelden dan ook niet alleen voor de
dere dat ASML voorschrijft dat koelsmeeremul-
toeleverende productiebedrijven, ook voor de
sies gebruikt moeten worden die reinigbaar zijn
assemblagebedrijven. Zelfs resten van reini-
en dat tussen twee bewerkingen in er een tus-
gingsmiddelen kunnen, als ze niet snel genoeg
senreiniging moet plaatsvinden. Daarmee wil
verwijderd worden, naderhand alsnog uit het
men voorkomen dat emulsies indrogen en na-
metaal vrijkomen en neerslaan op een optiek.
derhand gaan verdampen als het onderdeel in de machine is ingebouwd. De regels gaan ook
Cleanliness grade
in op hoe je met standtijden van baden omgaat en dat ze altijd vers moeten zijn. Regelmatige controle van machinevloeistoffen is een andere
ASML beschrijft de reinheidseisen in een GSA
eis.
cleanliness grade. Deze gaan ver, legt Remmers Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
6
Ultra schoon produceren voor high tech systemen Hoe toon je reinheid aan?
Een van de high tech toeleveranciers die veel aandacht besteden aan reinigen, is D&M Vacuümsystemen in Budel. Hier worden geavanQua reinheid meten, kunnen de voorschriften ceerde vacuümsystemen ontwikkeld en gegaan tot het controleren met een massaspectrobouwd voor onder andere ASML en het Amemeter als het om kritische componenten gaat, rikaanse Cymer. Schoon produceren is voor het Brabantse bedrijf essentieel. Het bedrijf legt Karen Remmers uit. “Daarmee kun je nog hele kleine resten vervuiling aantonen. Daarom heeft een eigen meetsystematiek ontwikkeld voor het meten van verontreinigingen. Hierworden onderdelen vaak in een vacuümoven mee kan men tot 12 cijfers achter de komma uitgebakken, zodat ook de allerlaatste resten op meten. het oppervlak verdwijnen”, schetst ze de werkIn het Jaarboek verspanen gaan Coen en wijze bij de toeleveranciers van deze high end Mark Driessen van D&M Vacuümsystemen onderdelen. In zijn algemeenheid eist ASML van dieper in op wat schoon werken in de verspaning betekent. Eerder dit jaar hebben ze geïntoeleveranciers dat ze kunnen aantonen over vesteerd in een Kiheung Rigitrax, de eerste een gevalideerd proces te beschikken dat risibedfreesmachine om groot werk niet langer co’s op contaminatie vermijdt. De toeleverancier te hoeven uit te besteden. Om zeker te zijn is verantwoordelijk voor de bewijslast. van de reinheid van de onderdelen. Meer informatie ASML
Lees hier meer
Mikrocentrum
Themadag Mikrocentrum Karen Remmers lichtte tijdens de themadag REACH en metaalbewerkingsvloeistoffen bij het Mikrocentrum de motieven waarom ASML zo’n belang hecht aan reinheid toe. Het Mikrocentrum overweegt om deze themadag begin 2015 te herhalen.
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
7
Keuze snijolie heeft effect op reinheid
De keuze voor een bepaald type snijolie is van invloed op de uiteindelijke reinheid van een verspaand werkstuk. Sommige oliën kennen een veel betere uitgassing dan andere, wat zich vertaalt in méér of minder vervuiling op het werkstuk na het reinigen. Dat is een van de voorlopige conclusies van een onderzoek dat Hans Cools bij Innovar Cleaning Control momenteel uitvoert.
I
dochter van IPS Technology. Dit bedrijf ontwikkelt en voert complexe verpakkings- en toolingopdrachten voor industriële producten uit, nnovar Cleaning Control is een nog jonge veelal high tech producten. Reinigen is een we-
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
8
Hans Cools tijdens zijn presentatie op de REACH studiedag: keuze van snijolie bepaalt mee de reinheid van een high tech werkstuk.
zenlijke stap in de totale supply chain. Daarom is Innovar Cleaning Control opgericht, dat zich
profileert als onafhankelijke adviesorganisatie op het vlak van high tech onderdelen reinigen, kwalificeren en schoon verpakken. Volgens Hans Cools, operational manager bij Innovar Cleaning Control, heeft het optillen van de supply chain naar een hoger niveau gevolgen voor alle stappen: van design tot en met de productie en bewerking. Reinheid begint immers bij het design. “Blinde gaten zijn lastig schoon te krijgen. Afgeronde inwendige hoeken zijn gemakkelijker te reinigen dan scherpe hoeken”, zo gaf Cools tijdens de REACH-studiedag van het Mikrocentrum een voorbeeld. Praktische tips van hem zijn bijvoorbeeld geen olie laten indro- ken. De eerste resultaten zijn voor Hans Cools gen, die is naderhand moeilijk te verwijderen.
in ieder geval voldoende aanleiding om hier-
Werken met handschoenen aan als je de indivi- mee verder te gaan. Het blijkt namelijk dat de duele componenten bewerkt, helpt eveneens.
keuze voor een bepaald type snijolie wel dege-
En op mononiveau reinigen noemt hij zeer be-
lijk effect heeft op de vervuiling die op het
langrijk. “Als je naderhand een schone en een
werkstuk achterblijft na het reinigen. Om de test
vuile component samenvoegt, worden ze alle
uit te voeren, zijn eerst enkele RVS en alumini-
twee vuil.”
um werkstukken bewerkt, daarna is de machine volledig schoongemaakt en afgevuld met een
Onderzoek effect snijolie
ander type snijolie en is de reeks opnieuw ge-
maakt. De RVS-onderdelen zijn met een hoog alkalische zeep gewassen (pH 12,6), de alumini-
Een interessante studie die Innovar momenteel
um componenten met een mild alkalische zeep
uitvoert, gaat over het effect van de snijolie op
(pH 9,2). Beide zijn gedurende 10 minuten in
de uiteindelijke reinigbaarheid van de werkstuk- een ultrasoonreiniger bij 55 graden C gereinigd. Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
9
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
10
Innovar onderzoekt verschillen in reinigbaarheid Daarna zijn de onderdelen 10 uur lang gecontroleerd op het uitgassen van zowel waterdeeltjes als koolwaterstoffen waarbij gemeten werd per mbar.l/s in een RGAvacuümsysteem van Innovar.
Effecten
Met name bij de uitgassing van water en de lichte koolwaterstoffen blijken er verschillen te
Deze video van Innovar over het reinigen illustreert de omstandigheden waaronder verspaan-
bestaan. Hans Cools: “Uit de studie blijkt dat er
de onderdelen tegenwoordig gereinigd en ver-
bij de aluminium onderdelen grote verschillen
pakt worden.
tussen de twee type snijolie bestaan. Bij zowel de lichte als zware koolwaterstoffen zie je een
nog meer snijoliën onderzoeken, zowel oliën
factor 10 verschil.” Hij vermoedt dat dit komt
met als zonder additieven. Tegen het eind van
door de porositeit van het aluminium, die groter het jaar hoopt men meer duidelijkheid te hebis dan die van roestvaststaal. En waarschijnlijk
ben over hoe je door de juiste snijolie te kiezen,
heeft de ene snijolie (met kortere ketens) daar
de reinheid van verspaande werkstukken naar
meer vat op dan de andere (met langere ke-
een hoger niveau kunt tillen.
tens). Overigens bleek dat het opwarmen van de onderdelen een positief effect heeft op de reinheid van de onderdelen. Vielen ze aanvankelijk buiten de specs, na 20 uur verwarmen tot 120 graden vielen ze qua verontreiniging binnen de opgegeven specificaties. Er werden ook nog andere stoffen gemeten, waarschijnlijk zijn deze vrijgekomen door een te hoge bewerkingstem-
Meer informatie
peratuur van de olie of door een chemische reactie.
Innovar Cleaning Control REACH-themadag Mikrocentrum
Innovar gaat de studie verder uitwerken en gaat Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
11
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
12
Draaien en harden in één opspanning Na zeven jaar ontwikkelen brengt Monforts Werkzeugmaschinen de hybride draaimachine RNC 400 Laserturn naar de markt. Draaien en laserharden in één opspanning. Dat is wat de markt vraagt, aldus de machinebouwer vlak over de Duitse grens bij Roermond. Doorlooptijdverkorting en de mogelijkheid om lokaal te harden, zijn de twee voordelen van deze hybridetechnologie.
Z
gezet voor het draaien van keramisch materiaal en nu, in de definitieve uitvoering, gaat het weer om de combinatie van draaien met hareven jaar heeft de ontwikkeling van den. “Dat is wat 80 procent van de markt wil.
de hybridemachine geduurd. Dominic Deutges, De andere toepassingen zullen er in de toebij de eerste presentatie in 2007 nog verant-
komst ook wel komen, maar we zijn een markt-
woordelijk voor de R&D afdeling en nu verbon- gedreven machinebouwer en kiezen daarom nu den als adviseur, heeft daar wel een goede ver- voor de combinatie van draaien en harden.” klaring voor. Naast de ontwikkeling van de
technologie heeft Monforts Werkzeugmaschinen vooral gekeken naar wat de markt wil. Het
Diodenlaser in turret
eerste prototype van de machine combineerde draaien met harden, de tweede versie werd inMade-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
De tijd die verstreken is sinds het eerste proto13
type werd getoond, speelt in het voordeel van
Met dit speciale gereedschap kan de RNC 400
de machinebouwer. De diodenlaserbron is in-
LaserTurn ook ingezet worden voor het inwen-
middels zeer compact en neemt amper nog een dig harden van gedraaide werkstukken. vierkante meter plaats in naast de machine. De lasertechnologie is bovendien goedkoper ge-
ven er nog vijf posities (VDI-40) over voor de
worden en zal nog verder in prijs dalen. Samen
gewone draaigereedschappen. Het program-
met Fraunhofer IPT in Aken is men er ook in ge- meren van de laser is geïntegreerd in de machislaagd om de laserkop in de machine zo com-
nebesturing. “De operator hoeft geen aparte
pact te bouwen dat deze nu in een van de ge-
kennis te hebben van lasertechnologie”, legt
reedschapsposities op de turret past (VDI-40
Deutges uit. “Via de M-code van de besturing
opname). Het optiek is hierbij volledig be-
wordt de laser in- en uitgeschakeld.”
schermd tegen spanen en tegen de inwerking van koelsmeermedia. “We kunnen zonder meer nat bewerken op deze machine. Het koelsmeer-
Draaien en harden tot 60 HRc
middel heeft geen enkele invloed op de laserkop.” Het voordeel van de plaatsing van de la-
De RNC 400 LaserTurn combineert het draaien
serkop in de gereedschapsrevolver is dat het
met het laserharden. Met een speciaal gereed-
wisselen naar de laser niet langer duurt dan een schap dat samen met het Fraunhofer IPT werd gewone gereedschapswissel. Bij deze machine
ontwikkeld, kan men zelfs inwendig harden van-
is dat ongeveer 1 seconde. Op de revolver blij-
af 26 mm diameter. Het harden gebeurt overi-
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
14
Monforts en Fraunhofer: doorgaan ontwikkeling keramiek draaien Zo ziet de complete hybride machine - draaien en laserharden - eruit. De bediening van de la-
De komst van de RNC 400 LaserTurn voor het
ser gebeurt via de CNC -besturing.
draaien en harden betekent niet dat de ontwikkeling van de hybridetoepassing voor het draai-
gens niet door en door. “Dat is voor veel toe-
en van keramiek is stopgezet. Ook hieraan wer-
passingen niet nodig”, zegt Dominic Deutges,
ken de twee partners verder. In die toepassing
zich baserend op de marktonderzoeken die ge- ondersteunt de laser het draaien: met de laserdaan zijn tijdens de ontwikkeling van deze hy- straal wordt het keramiek zacht gemaakt zodat bridetechnologie. “Bij veel toepassingen is het
het beter verspaanbaar is. De allernieuwste vor-
zelfs beter om niet door en door te harden.”
deringen hiermee zijn dat men erin slaagt om
Met deze LaserTurn wordt tot ongeveer 1,5 à 2 zirkoonoxide op deze manier verspaanbaar te mm diepte het materiaal gehard tot 60 HRc. Er maken. Daarmee biedt men een alternatieve komt dus relatief weinig energie in het materi- technologie voor het slijpen, wat eigenlijk tot aal; zelfs zo weinig dat na het harden het werk- nog toe de enige bewerkingstechnologie voor stuk niet warmer is dan 40 graden. “Het wordt
deze materialen is. Met het laserdraaien behaalt
niet bros”, zegt Deutges. Het trekt dan ook ab- men in keramiek oppervlakteruwheden van Ra = soluut niet krom en behoudt de maatnauwkeu- 0,2 µm. righeid van na het harden. Voor toepassingen zoals een extruderschroef of assen met vertan-
dingen biedt dit zelfs het voordeel dat de top van de vertanding, waar in de toepassing veel wrijving en dus slijtage ontstaat, gehard is, terwijl de rest zacht en dus taai blijft. De eerste
Kosten De RNC 400 LaserTurn zoals die op de METAV werd getoond, kost ongeveer 650.000 euro. Dat is inclusief de laserbron.
ervaringen laten zien dat dit de uiteindelijke Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
15
Harden van schroeven kost paar minuten extra bewerkingstijd
levensduur van deze producten ten goede
worden voor de absolute nauwkeurigheid. “Wij
komt. Op de METAV demonstreerde Monforts
zien daarom momenteel het meeste potentieel
Werkzeugmaschinen de hybridetechnologie
in het harddraaien. Afhankelijk van de toepas-
met de productie van een as voor een oliepers,
sing en het bestaande proces kan deze hybride-
die in oorspronkelijke toestand in 30 HRc wordt technologie een besparing tot 35 procent oplegedraaid en waarvan een gedeelte in vier minu- veren. Voor hoge lonen landen is hybridetechten tijd wordt gehard tot 60 HRC.
nologie noodzakelijk. In die landen gaat het immers om korte doorlooptijden. Die realiseren
Kortere doorlooptijd
we hiermee”, zegt Dominic Deutges, die ondertussen naast zijn adviseurschap bij Monforts Werkzeugmaschinen ook als hoogleraar aan de
De winst van deze hybridetechnologie zit vol-
Hochschule Krefeld werkt.
gens Dominic Deutges in de enorme reductie van de doorlooptijd. Nu brengen draaierijen dergelijke werkstukken vaak nog naar een externe harderij, wat al gauw één tot twee weken extra productietijd oplevert. Met de LaserTurn wordt het werkstuk direct gehard - in dezelfde
opspanning - en kan na het harden - nog altijd
Meer informatie Monforts Werkzeugmaschinen BMT Tools
in dezelfde opspanning - eventueel nagedraaid
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
16
Pero S1: compacte reinigingsmachine
Pero heeft op Parts2Clean de nieuwe S1 reinigingsmachine ge誰ntroduceerd. Deze is vooral bedoeld voor situaties waarin met een mediumtank kan worden volstaan. De machine is afgeleid van de grotere R1.
gemodificeerde alcoholreinigers. Er wordt zowel ontvet als gereinigd, als optie kan er nog een ultrasoon unit in de reinigingsmachine ge誰ntegreerd worden. Standaard levert Pero de machine in de uitvoering voor manuele belading, maar net als de R1 kan ze ook uitgerust worden met een automatische korfbelading. De maxi-
Zo bevat de machine ook een ge誰ntegreerde destillatieunit die olie en andere verontreinigin-
male werkstukafmetingen bedragen 530 bij 320 bij 200 mm.
gen continu afscheidt, waardoor het reinigingsmedium in een optimale conditie wordt gehou- In de volgende editie meer nieuws over reiniden. Reinigen kan met koolwaterstoffen of met
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
gingstechnologie.
17
Kennis steeds belangrijkere factor in de verspaning Edumar rekent op kennis van WNT als toolingleverancier
Eduard en Marius Wijlaars uit het Brabantse Someren beseffen dondersgoed dat de machines in hun bedrijf Edumar Metaalbewerking spindeluren moeten maken om als fijnmechanisch bedrijf te kunnen overleven. Veel en onbemande spindeluren. Dat vergt naast robotisering vooral betrouwbare gereedschappen en ondersteuning door de leverancier. “Kennis wordt steeds belangrijker. Je moet weten wat je kan met een gereedschap”, zegt Eduard.
1
Edumar levert vandaag de dag precisie draaien freesdelen aan een brede klantengroep; van enkelstuks tot kleine series van 20, soms 30
9 jaar geleden heeft Eduard Wij-
stuks die ze op contractbasis produceren. On-
laars samen met zijn broer Marius het bedrijf
dertussen werken ze met twintig man in het be-
Edumar Metaalbewerking opgericht; Eduard en
drijf. Van de 5 vijfassige CNC-freesmachines
Marius. Toen ze begonnen, werkten beiden nog draaien er 4 ’s avonds, ´s nachts en in het weekbij Philips. Toch durfden ze het aan een CNC-
end onbemand. Net als de CNC-draaimachines
machine te kopen om zeven dagen in de week
met stangenlader. “Het spindelrendement is
producten te maken. Anderhalf jaar na de start
heel hoog”, zegt Eduard. “Zo’n 4000 tot 5000
nam Eduard ontslag. Een paar maanden later
spindeluren per jaar per machine.” Edumar was
hoorde zijn broer dat hij ontslagen zou worden, de eerste die samen met BMO een Hermle omdat de afdeling dicht ging. De stap om bei-
C22U van de linkerkant door de robot liet bela-
den fulltime in Edumar aan de slag te gaan was
den. Qua machinepark kiest men bewust voor
toen snel genomen.
veelzijdigheid. “Geen twee machines zijn het-
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
18
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
19
zelfde, zodat we kunnen switchen tussen de
Patrick Umans, verkoopleider voor Nederland
machines en kunnen kiezen op welke machine
en België. “De WNT gereedschappen worden
we produceren.”
uiteraard uitgebreid getest voor ze op de markt komen. Voor het testen van de gereed-
Betrouwbare tooling
schappen beschikken we in Oostenrijk en in onze vestiging in Kempten over CNC-machines die we zowel voor testdoeleinden als voor de-
Vanaf het moment dat je onbemand gaat wer- mo’s inzetten.” Een positieve test in het eigen ken, spelen gereedschappen een sleutelrol,
democentrum is voor WNT nog niet voldoen-
zeggen de beide verspaners. Edumar koopt de de. Na deze eerste test gaan de gereedschapmeeste gereedschappen bij WNT, sinds kort
pen naar een groep klanten in de buurt.
nadat WNT een verkoopkantoor vestigde in
“Testen op moderne machines is mooi, maar ze
Nederland. Betrouwbaarheid staat voorop in
moeten het ook goed doen op oudere, minder
hun gereedschapselectie. Ze moeten zeker we- stabiele machines”, zo legt Umans deze stap ten dat de frees of wisselplaat iedere keer de-
uit.
zelfde standtijd haalt. Marius Wijlaars: “Om in deze regio concurrerend te blijven, moet je spiluren maken. De frees mag ’s avonds niet
Kennis cruciaal
afbreken. Betrouwbaarheid wordt dus steeds belangrijker.” Als je precisieonderdelen ver-
Naast betrouwbaarheid is kennis een cruciale
spaant, wil je gereedschappen gebruiken die
factor waarop Marius en Eduard Wijlaars hun
een kleine tolerantie hebben. Gereedschaple-
leveranciers beoordelen. “Als je precisiedelen
verancier WNT, dochter van Ceratizit, hecht zelf wilt leveren, moet alles kloppen. Als we een ook veel waarde aan voorspelbaarheid, zegt
probleem hebben of een nieuw product gaan maken, moet er ondersteuning zijn”, zegt Marius. Patrick Umans neemt regelmatig de tijd om de medewerkers van Edumar bij te scholen. Tijdens een bijscholing wordt besproken hoe de medewerkers nog meer rendement uit de gereedschappen van WNT kunnen halen. Dit sluit naadloos aan op de filosofie van de oprichter van WNT. “Hij zag dat grote bedrijven ondersteund werden en wilde dat ook de kleinere en
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
20
middelgrote bedrijven die ondersteuning zouden krijgen. Daarom is het
belangrijk dat onze technisch adviseurs naast vakkennis ook praktijkervaring hebben”, zegt Patrick Umans.
zolang ze niet ten koste gaan van uitgebreide technische informatie (zoals in de catalogus en
Korte levertijd
De derde beslissende factor is de korte lever-
productfolders) en persoonlijk advies.
Lat hoger leggen
tijd. De koerier stopt bijna dagelijks bij het fijnmechanisch bedrijf in Someren om gereed-
Marius en Eduard Wijlaars hebben een duidelij-
schappen te bezorgen. Hun gereedschappen-
ke visie waar Edumar naar toe moet: nog meer
man heeft bij het voorinstellen continu verbin-
doordringen in de precisieverspaning en de
ding met de webshop van WNT en bestelt tot
high tech industrie. Daarvoor moet alles klop-
einde werktijd. “Hij ziet direct of een gereed-
pen: de machine, de gereedschappen, de koel-
schap op voorraad is. Door de snelle levering
middelen. “Komende jaren gaan we stappen
kunnen we onze voorraad hier beperkt houden. zetten om alles te monitoren. Dit jaar al stapWe zijn geen productiebedrijf dat series maakt, pen we over op papierloze productie. Minder maar we leven van enkelstuks en kleine aantal- papier betekent minder kans op fouten. In deze len. Daardoor zijn we voortdurend bezig met
high tech regio overleef je alleen als je de punt-
de tooling.” Tekeningen van de gereedschap-
jes op de i zet”, zegt Eduard. Klanten leggen de
pen kunnen vanuit de webshop direct ingela-
lat immers steeds hoger. Dat betekent automa-
den worden voor het CADCAM-programma;
tisch dat Edumar voor haar leveranciers ook de
snijparameters zijn on- en offline beschikbaar.
lat telkens hoger legt, dus ook voor de gereed-
Maar, zo benadrukken ze: webshops zijn prima, schappenleverancier.
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
21
10 jaar WNT in Nederland en België De gereedschappenleverancier WNT is een dochteronderneming van Ceratizit, de fabrikant van de hardmetalen gereedschappen. Deze worden via WNT geleverd aan het midden- en kleinbedrijf in de verspanende industrie. Daarnaast levert WNT een groot aantal gereedschappen en opspanmiddelen van anderen, die in Europa geproduceerd worden. Alles bij elkaar bevat het assortiment meer dan 45.000 artikelen die vanuit het Europese magazijn in Kempten worden geleverd. Gerobotiseerd Dat magazijn, zo legt Patrick Umans uit, is zo ver geautomatiseerd dat alle bestellingen die vóór zeven uur ’s avonds geplaatst worden, de volgende werkdag met een koerierdienst worden geleverd. Om dit te realiseren, beschikt het magazijn over robots, die bakken met één of meerdere producten uit de rekken halen. Vervolgens wijzen computergestuurde lichtbundels de producten aan die de magazijnmedewerkers voor de betreffende klant uit de bakken moeten nemen. Met dit gerobotiseerde magazijn worden de bestellingen van de 15.000 hardlopers verwerkt. De bestellingen van de overige 30.000 producten worden vooralsnog met de hand
verwerkt. Dit najaar breidt WNT het automatisch magazijn verder uit zodat in totaal 30.000 artikelen uit het gerobotiseerde magazijn geleverd kunnen worden. Rent-a-Tool Een van de bijzonderheden van WNT is dat ze in 2009, vlak na het uitbreken van de crisis, gestart zijn met het verhuren van gereedschappen, Rent-a-Tool. Dit is met name bedoeld voor bedrijven die af en toe een bewerking moeten doen en daarvoor geen dure gereedschappen, zoals een kottergereedschap, willen aanschaffen. Patrick Umans: “Het liefst krijgen we vooraf een tekening van het te maken product. Dan wordt in Duitsland het gereedschap samengesteld, exact op lengte. Samen met de wisselplaten brengt de koerier het naar de klant en die stuurt het na gebruik terug.” Hoewel deze service gestart is in een periode waarin in heel Europa nauwelijks in gereedschappen werd geïnvesteerd, zet WNT dit nu voort, omdat men merkt dat het verspanend MKB dit waardeert en de voordelen ervan inziet. “Niet voor niets is onze slogan: kwaliteit maal service in het kwadraat”, besluit Umans.
Meer informatie: WNT Edumar
Marius (links) en Eduard Wijlaars (rechts) van Edumar Metaalbewerking. In het midden Patrick Umans, regionaal verkoopleider van WNT in Nederland en België. Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
22
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
23
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
24
EDM voor aerospace Op basis van de bestaande machinetechnologie wil GF Machining Solutions voor bepaalde kernsegmenten dedicated oplossingen ontwikkelen. Een voorbeeld is een EDMoplossing voor de luchtvaartindustrie, waar men het klassieke broachen vervangt door het vonken. Tot nog toe stond de luchtvaartindustrie steeds afwijzend tegenover het vonken. Samen met het WZL in Aken is op basis van de nieuwe generator het vonkproces nu zodanig doorontwikkeld dat de heat effected zone tot een absoluut minimum beperkt blijft en de technologie hiermee inzetbaar is voor de luchtvaartindustrie. Op de foto een voorbeeld op de speciale versie van de CUTmachine, de CUT 200 Dedicated, van AgieCharmilles.
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
25
Spreiding geeft GF Machining Solutions stabielere basis Over twee jaar verwacht GF Machining Solutions méér omzet te halen met de freesmachines dan met de draad- en zinkvonkers. De Zwitserse machinebouwer ziet namelijk de vraag naar Mikron freesmachines en de automatiseringssystemen van System 3R sterk groeien. Beide technologieën blijven voor de Zwitserse machinebouwer belangrijk, zegt Pascal Boillat, president van de divisie. Het gaat er namelijk méér en méér om dat je totaaloplossingen kunt aanreiken.
De naamsverandering van de machinebouwdivisie van Georg Fischer begin dit jaar in GF Machining Solutions heeft hier en daar klanten de wenkbrauwen doen fronsen. Worden bekende merknamen zoals AgieCharmilles en Mikron aan de kant geschoven? “Beslist niet”, zegt Pascal Boillat, president van deze divisie van het Zwitserse industrieel concern. “We geven onze merknamen beslist niet op.” De reden voor de naamswijziging is dat men meer op één lijn wil zitten met de andere divisies van Georg Fischer, het moederbedrijf. En de naam GF Machining Solutions sluit beter aan bij het brede portfolio van de groep en bij wat
Pascal Boillat, president van GF Machining Solutions: oplossingen verkopen en niet louter machines. Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
26
de markt vandaag de dag vraagt. “We staan niet Vier merken onder één dak alleen als machineleverancier in de markt, maar als een bedrijf dat oplossingen voor de maakindustrie biedt.”
Nauwer samenwerken
Er steekt nog een reden achter de naamswijziging. Pascal Boillat wil dat de merken binnen de divisie nauwer met elkaar gaan samenwerken.
Binnen GF Machining Solutions zijn vier merken actief: AgieCharmilles voor de EDM- en lasermarkt; Mikron voor de nauwkeurige freesmachines; Steptec als fabrikant van precisiespindels en System 3R als aanbieder van automatiseringsconcepten en opspanmiddelen. De groep is vorig jaar tegen de algemene markttrend in gegroeid en wel met 3 procent qua omzet tot ongeveer 730 miljoen euro (EBITDA 42 miljoen euro).
One stop shopping, daar moet het naar toe. Eén aanspreekpunt als een klant bijvoorbeeld een complete cel met zowel frees- als vonkmachines werkingen.” als automatisering bestelt. Door nauwer samen te werken, kan de divisie ook gerichte oplossingen ontwikkelen voor bepaalde marktsegmen-
Draadvonken in aerospace
ten. Aerospace, automotive, elektronica en medische industrie zijn de kernmarkten, naast de
Een voorbeeld is het draadvonken van turbine-
algemene verspanende industrie. Hij zoekt be-
schoepen voor vliegtuigmotoren, iets dat tot
wust deze spreiding om minder kwetsbaar te
voor kort ondenkbaar was in de luchtvaart-
zijn voor schommelingen in de markt. “Er ko-
industrie. Draad- en zinkvonken zijn hier tot nog
men nieuwe crisissen; die keren altijd terug in
toe altijd taboe geweest vanwege de warmte-
de machinebouw. Door op marktsegmenten te
inbreng in het materiaal. Toch heeft GF Machi-
focussen met verschillende cycli, worden we
ning Solutions het Britse BAE kunnen overtui-
minder gevoelig voor crisissen.” Als Pascal
gen van de EDM-technologie. Pascal Boillat:
Boillat over dedicated oplossingen voor bijvoor- “Met onze oplossing zijn we 40 procent goedbeeld de luchtvaartindustrie praat, dan betekent koper dan het klassieke broachen; we zijn flexidit niet dat de groep speciaalmachines gaat
beler en productiever, dankzij onze nieuwe ge-
bouwen. De basis voor deze marktgerichte op-
neratoren. En omdat we alle procesparameters
lossingen is de bestaande technologie. “We
opslaan en bewaren per bewerkt onderdeel, is
passen onze machines aan voor bepaalde be-
EDM nu wel acceptabel voor de luchtvaart-
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
27
Topman Pascal Boillat: de markt wil oplossingen, niet alleen machines industrie.” Betere procesbeheersing, productivi- technologie nu nog zelf te ontwikkelen, zijn we teitswinst en track & trace zijn de drie factoren
te laat. En als ik kijk naar de waardering van de
waarmee de aerospace gewonnen is voor EDM.
fabrikanten van deze machines, zijn de bedrij-
Ondertussen kijken de Zwitsers ook naar de
ven te duur om ze over te nemen.” Bovendien is
energiesector waarin deze technologie interes-
een aantal essentiële patenten die je voor deze
sant kan zijn. Een ander voorbeeld van een to-
technologie nodig hebt, in handen van enkele
taaloplossing is een productiesysteem voor de
bedrijven. Pascal Boillat kijkt daarom als het om
productie van matrijzen voor autobanden. Hier
additive manufacturing gaat liever naar eventu-
combineert men frezen, EDM en laserbewerken. ele samenwerking. Want de techniek heeft wel degelijk zijn interesse, ondanks de beperkingen Freestak groeit sneller
die de technologie in zijn ogen heeft, zoals dure poeders, langzame opbouw en te hoge on-
nauwkeurigheden. “Je moet altijd nog frezen en De EDM-business is de klassieke poot waarop
harden.” Maar de vormvrijheid die je als pro-
GF Machining Solutions is gestoeld. Na de cri-
ductontwerper krijgt, kan in bijvoorbeeld de
sis, waaruit GF Machining Solutions langzamer is matrijzenbouw een belangrijk voordeel bieden. hersteld dan anderen, groeit de freestak echter
Als je daardoor koelkanalen dicht onder het op-
veel sneller. Pascal Boillat verwacht dat over
pervlak kunt leggen, verdien je de hogere pro-
twee jaar meer omzet met Mikron wordt be-
ductiekosten terug in een productiever spuit-
haald dan met de draad- en zinkvonkmachines
gietproces.
van AgieCharmilles. “De freesmarkt ontwikkelt zich nu eenmaal sneller dan de EDM-markt.” Een freestoepassing die Mikron nog niet aan-
Niet alleen Made in Swiss
biedt, is het freesdraaien in één opspanning. “Dat onderzoeken we momenteel”, reageert
GF Machining Solutions staat voor Zwitserse
Boillat op die opmerking. Lasertechnologie
kwaliteit. Desalniettemin produceert de onder-
heeft het concern wel in huis. Het laserbewerken neming ook in China. Noodzakelijk om te over-
van matrijzen groeit. De slag om de additive
leven, vindt Pascal Boillat. Ook hoogwaardige
manufacturing markt heeft men echter gemist.
componenten worden tegenwoordig al in de
Pascal Boillat volgt de recente ontwikkelingen
eigen fabriek in China vervaardigd, maar vervol-
op dit vlak met gemengde gevoelens: “Om de
gens pas na controle in Zwitserland in de Euro-
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
28
pese fabriek ingebouwd in de machines. “Alleen daardoor kun je in Zwitserland blijven produceren.” De aanwezigheid in China heeft daarnaast te maken met de enorme
groeipotenties van het land. “De Chinese markt is echt groot.” De grote uitdaging voor de Europese machinebouwers is volgens Boillat om de technologische voorsprong die ze hebben, vast te houden. Want als er in China ooit een crisis uitbreekt en de Chinese machinemarkt instort, zullen Chinese machinebouwers hun producten massaal
in Europa gaan aanbieden. Dat is volgens hem de grootste angst bij Europese fabrikanten. “Dat zou prijzen onder druk zetten.” Daarom moet Europa de technologievoorsprong vasthouden. Voor de komende tijd is de topman van GF Machining Solutions positief. In China neemt de vraag na de daling verleden jaar weer toe. De VS blijven het goed doen. En ook in Europa ziet hij licht aan het eind van de tunnel. “Het eerste kwartaal is goed geweest. De vooruitzichten zijn beter dan ze aanvankelijk waren. 2014 zou in totaliteit best een goed jaar kunnen worden.”
In Schorndorf presenteerde de groep het automatiseringsconcept Transformer, waarin alle techno-
Meer informatie: GF Machining Solutions
logie van GF Machining Solutions samenkomt: een lineair robotsysteen, EDM -machines, precisiefreesmachines en opspansystemen. In de cel werd eveneens manloos gemeten, terwijl reinigen eveneens geïntegreerd is.
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
29
Back 2 Europe
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
30
GDO Precision Technology: engineeren om productie terug naar Europa te halen Ooit was het de gereedschapmakerij van de steenkolenmijn Laura in Eygelshoven, op de grens van Limburg met het Duitse Ruhrgebied. Tegenwoordig heeft GDO nog steeds een eigen gereedschapmakerij die onder meer voor de Duitse automotive-industrie werkt. Het Limburgse bedrijf bouwt echter ook complete productielijnen, bijvoorbeeld voor automatische stentcontrole. Of, zoals recent, voor het assembleren van de spuitmond van een handsprayer. Assemblage-capaciteit: 300 spuitmonden per minuut.
B
derland. 300 stuks assembleert de machine er elke minuut, in 4 verschillende uitvoeringen, inclusief automatische inspectie en verpakking. ack 2 Europe. Onder die noemer
organiseerde GDO Precision Technology in de
Deze hoge productie was ook voor GDO Precision Technology wel een uitdaging, erkent
fabriek in Eygelshoven onlangs een klantendag. Maurice Baggen, sales manager. “Maar zeker De aanleiding: een volledig zelf geëngineerde
als de klant denkt dat kan niet, is het voor ons
en gebouwde machine voor de assemblage van de uitdaging het wel voor elkaar te krijgen. Met tien kunststof componenten tot de sprayer van deze technologie helpen we klanten productieeen spuitflacon. Innovatief aan het concept van werk uit lage lonen landen terug naar Europa te de spuitmond: er wordt geen enkel metalen
halen.” Hoewel het product eigenlijk een weg-
onderdeel gebruikt. Innovatief aan het produc- werpproduct is, kun je de machine voor het as-
tieconcept van GDO: de enorme capaciteit en
sembleren en controleren van de sprayer beslist
assemblage van vorm-instabiele en asymmetri- high tech noemen. Zes visionsystemen controsche componenten. Na de zomer start de op-
leren elke honderd milliseconden het product;
drachtgever voor deze productielijn in Neder-
online wordt een lektest gedaan; voor de kriti-
land de productie van de spuitmonden. In Ne-
sche handelingen in het assemblageproces
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
31
Maurice Baggen (links) samen
aan af dat de lijn uiteindelijk
kosten deden hem twijfelen.
met Sasa Jusufovic in de
300 sprayers per minuut as-
Maurice Baggen: “Als je bereid
cleanroom van DGO Precision
sembleert. Eén operator kan de bent geld in automatisering te
bij de NSI-7, de zelf ontwikkelde machine voor automatische controle van stents.
lijn bedienen. Alle aanvoer van
stoppen, kun je de productie
de componenten is vergaand
ook in Europa doen. Dan kun je
geautomatiseerd. Dit is volgens ook hier 90 miljoen stuks per
spelen de engineers van GDO
Maurice Baggen hét recept van jaar produceren.”
op safe door niet te takten en
GDO om klanten te helpen
geen gebruik te maken van
werk uit lage lonen landen te-
continuous motion, waarbij dat rug te halen. De Nederlandse
Braam van 5 µm herkend
elders in de lijn wel toegepast
klant waarvoor GDO deze lijn
wordt. Dit betreft de montage
heeft ontwikkeld, wilde aanvan- GDO Precision Technology
van kunststofveertjes, die niet
kelijk de productie onderbren-
bouwt niet alleen machines
continu in de rest van het pro-
gen in een lage lonen land.
voor derden. De onderneming
ces meeloopt. Dat doet er niets Kwaliteitsredenen en transport- boekt succes met een machine
Vision systeem herkent afwijkingen van 5 µm
die praktisch manloos stents controleert. Deze stentinspectiemachine NSI-7 is een volledig eigen ontwikkeling, die nu
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
32
wereldwijd aan de man wordt
drie vision systemen. Nadat de De gereedschapmakerij speelt
gebracht aan onder andere
stents door de robot opge-
Boston Scientific. De stents -
spannen zijn op een staaf die in bouw. Daarnaast werkt men als
voor het open houden van ver- een miniklauwplaat wordt gestopte aderen bij hartpatiënten plaatst, worden zowel de bin- worden doorgaans met de
een cruciale rol in de machinestempel- en matrijzenmaker
voor opdrachtgevers in onder andere de automobielindustrie.
nen- als buitenkant gescand.
laser uit een buis gesneden. De Afwijkingen van 5 µm worden kleinste braam of een minimaal herkend. Zowel geometrisch als bouwen en assembleren, heeft restje materiaal is funest als dit een oppervlaktedefect. Bovenin het lichaam komt. “Daarom
GDO onder andere geïnves-
dien zorgt de software die voor teerd in een eigen cleanroom
zetten alle fabrikanten mensen de NSI-7 is ontwikkeld voor au- in de fabriek in Eygelshoven. in om de stands één voor één
tomatische opslag van de data
te controleren. De foutgevoe-
van alle gecontroleerde stents.
ligheid is groot. Onze machine
Van elke batch zijn naderhand
controleert geautomatiseerd
alle inspectiedata terug te vin-
120 stents per uur; 100% con-
den. Verpakken kan eventueel
De wortels van de Limburgse
trole, 100% zekerheid. En de
ook geautomatiseerd worden
high tech machinebouwer lig-
machine kan 8 uur onbemand
in de cel. Om dit soort high
gen in de gereedschapmakerij
werken”, aldus Maurice Bag-
tech machines voor de life-
van de mijn Julia; in de jaren
gen. In deze machine zitten
sciences industrie te kunnen
‘90 overgenomen door Stork
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
Rol gereedschapmakerij
33
Dankzij overname Duits fijnmechanisch bedrijf sterker in Duitse automobielindustrie
en 10 jaar geleden via een management buy
geerd. Juist in die ontwikkelfase is het, aldus
out door de huidige directie verzelfstandigd tot Maurice Baggen, essentieel dat je snel over proGDO Precision Technology. De gereedschapma- totypes van onderdelen beschikt om te zien of
kerij, die ook puur matrijzenbouw doet voor on- bepaalde ideeĂŤn die bedacht zijn ook in de der andere de automotive-industrie, is een cru- praktijk precies dat opleveren wat de engineer ciale afdeling voor de machinebouwtak van het beoogd had. De eigen gereedschapmakerij kan bedrijf. Dankzij de nabijheid van de frees- en
binnen een dag als het moet onderdelen frezen.
draaiafdeling kan in de engineeringfase en in de Niet alleen innovativiteit is noodzakelijk, ook opbouw van de machines snel worden gerea-
korte doorlooptijden.
Met vergaand geautomatiseerde productiemachines helpt GDO Precision Technology klanten werk terug te halen naar West Europa.
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
Overnamen fijnmechanica
34
GDO Precision Technology GDO Precision Technology in Eygelshoven telt 75 medewerkers, waarvan zo’n 30 engineers. Automotive en lifesciences zijn de De gereedschapmakerij voert ook zelfstandig op-
twee belangrijke markten. Voor de auto-
drachten voor derden uit en onderhoudt com-
motive-industrie maakt men eveneens as-
plexe matrijzen die geleverd zijn. Een van de vaste
opdrachten is het onderhouden van de productiemallen voor de productie van borstimplantaten,
semblage, inspectie en testinstallaties, naast de productie van stempels en ma-
waarvoor men nu bezig is een volautomatisch
trijzen. Voor opdrachtgevers uit lifescien-
productielijn te bouwen. Deze activiteiten groeien
ces - voeding en farma - ontwikkelt en
eveneens. Begin dit jaar heeft GDO een andere
bouwt GDO complete vergaand geauto-
Limburgse verspaner overgenomen: Bultec Fijn-
matiseerde lijnen. De verspaningsactivitei-
mechanische Industrie in Herkenbosch. Vorig jaar heeft men het Duitse fijnmechanisch bedrijf Schneid bij München overgenomen, dat nu onder
ten lopen als een rode draad door het be-
drijf. In deze afdeling zet men momenteel
de naam GDO München opereert. Hierdoor krijgt
de eerste stappen op weg naar onbeman-
men gemakkelijker een voet tussen de deur bij de
de productie.
grote toeleveranciers aan de Duitse automobielindustrie en bij Zwitserse opdrachtgevers. Maurice Baggen: “Duitsland is onze grootse exportmarkt, ook Zwitserland is belangrijk. Duitse klanten kiezen vaak voor ons vanwege de flexibiliteit. En we winnen het vaak met ons concept, omdat we bewezen technologie combineren met frisse ideeën. Onze engineers durven out of the box te denken. Het hoeft niet altijd in Duitsland te gebeuren, ook in Nederland kennen we hoogwaardige machinebouwtechnologie.”
Meer informatie
GDO Precision Technology
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
35
Méér rendement door anders te koelen De invloed van koelsmeermiddelen op het verspaningsproces is groter dan tot voor kort werd aangenomen. Druk is één kant van het verhaal. Koeling van de koelsmeermiddelen speelt echter een minstens zo grote rol als het gaat om het creëren van een stabiel en betrouwbaar verspaningsproces.
A
moeten worden. Dergelijke
dere Kemtech hogedrukpom-
drukken vergen speciale aan-
pen en koelers, heeft bij het
passingen aan de machines. De Zwitserse Ronal een aantal maan de onderzoeks-
praktijk toont echter aan dat je chines geretrofit met hogedruk
instellingen lopen de onder-
ook bij gewonere materialen,
zoeken naar het gebruik van
zoals roestvaststaal en gereed- woo (Doosan) Puma 450 draai-
hoge drukkoeling al langer.
schapstaal, en bij de machines
banken als een Boehringer VDF
Daar experimenteert men van-
die met drukken tot 70 bar
400 CM draaibank zijn aange-
daag de dag met drukken tot
koelen, flinke resultaatsverbe-
past voor koelen met 70 bar
wel 300 bar als er bijvoorbeeld
teringen kunt bereiken. Dorma- druk. Veelal kun je de hoge-
titaanlegeringen verspaand
tec, leverancier van onder an-
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
en koelunits. Zowel twee Dae-
druksystemen uitleggen op be36
staande machines zonder al te veel aanpassingen, leert de ervaring van Manuel Schippers, salesmanager bij Dormatec, dat inmiddels in Europa een dealernetwerk voor Green Light Machining heeft opgebouwd. Het voordeel van de units van Kemtech is dat niet alleen de druk
regelbaar wordt maar eveneens het volume. Daarnaast past men bij steeds meer klanten tegelijk ook emulsie- en oliekoelers toe. Zeker als bedrijven toch al moeite hebben om hun machine thermisch stabiel te houden, levert dat ontegenzeggelijk meerwaarde. Verhoog je enkel de druk, dan ontstaat warmte-ontwikkeling door de energie die de hogedrukpomp in de
vloeistof brengt. Meer volume is een eerste stap in de goede richting; hierdoor warmt de vloeistof minder op. Extra koeling verbetert het resultaat nog verder. De ervaringen die Dormatec tot nog toe heeft opgedaan met deze combinatie, laten zien dat de nauwkeurigheid verbetert evenals de standtijd van de gereedschappen. En de productiviteit.
Bijna vier keer langere standtijd
Ronal, velgenfabrikant met een eigen gereedschapmakerij voor stempels en matrijzen voor het maken van aluminium wielen, heeft geko-
zen voor het hogedruksysteem met geĂŻntegreerde koelunit van Kemtech. Het Zwitsers bedrijf heeft door deze combinatie de productiviteit enorm verbeterd. In de oude situatie werd bij het bewerken van stempels voor de producMade-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
Detailopnamen van de wisselplaat na 75 minuten draaien (foto’s Ronal/Dormatec) 37
Op de wat oudere machines is gekozen om buiten de turret om de hogedruk unit op te bouwen. Bij jongere machines kan deze retrofit achterwege blijven.
Zwitserse velgenproducent ver-
met een Capto gereedschaphouder (Sandvik) met een hogedruk adapter op de turret ge-
kort cyclustijd met tweederde
plaatst. Dormatec heeft deze retrofit uitgevoerd.
dankzij hogedruk koeling
“Ronal gebruikt gereedschappen met inwendige koeling. We gaan echter buiten de turret om omdat dit wat oudere machines zijn”, aldus
tie van aluminium velgen (gereedschapstaal
Schippers. Zijn de machines van recentere da-
1.2343 42 HRC, 600 mm doorsnee bij 300 mm
tum, dan kan de retrofit achterwege blijven. Ma-
hoog) gekoeld met 10 bar. Snijsnelheid was 100 nuel Schippers: “De grote winst die Ronal boekt m/min, aanzet van de voeding 0,3 mm per om-
is dat ze een heel stabiel systeem hebben en
wenteling. Nu men koelt met 70 bar druk, ligt
door kunnen gaan met de productie. Je machi-
de snijsnelheid op 115 m / min en de voeding
necapaciteit gaat hierdoor omhoog.”
op 0,5 mm per omwenteling. Hierdoor neemt de cyclustijd per product af van 115 minuten in de oude situatie naar amper nog 35 minuten in
Capaciteit vergroten
de nieuwe. Daarnaast is de standtijd van de wisselplaat bijna een factor vier langer: van 20 mi-
Manuel Schippers merkt dat overal waar Dor-
nuten naar 75 minuten. Anders gezegd: Ronal
matecdealers met dit verhaal aan de slag gaan,
draait nu (theoretisch) twee producten met één
de belangstelling groot is. Verspaners zoeken
wisselplaat tegenover voorheen één product
naar oplossingen om hun capaciteit te vergro-
met vier wisselplaten. Zowel vroeger als nu
ten zonder direct te moeten investeren in heel
wordt van het blok gereedschapstaal zo’n 80
nieuwe machines. Ook zoeken ze oplossingen
procent materiaal verspaand. Gedraaid wordt
voor thermische problemen, die zich meestal
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
38
Het verschil in spanen: links zonder hogedruk koeling, rechts met. (Foto’s: Ronal / Dormatec)
uiten in onnauwkeurigheid of oppervlaktefou-
meer spindeluren te maken.
ten. Juist voor het middensegment machines is dit een oplossing om met een beperkte investe-
ring meer rendement uit het machinepark te halen, meent de salesmanager. Hij adviseert om wel tegelijkertijd naar de samenstelling van de koelsmeervloeistof te kijken. Deze samenstelling moet wellicht aangepast worden om problemen als gevolg van de hogere druk te voorkomen. De ervaringen die hij inmiddels heeft, wijzen uit dat zelfs de kwaliteit van het water
waarmee de emulsie wordt vermengd van invloed kan zijn. Ronal heeft inmiddels besloten om de machines in de vestigingen in Portugal en TsjechiĂŤ ook uit te rusten met hogedrukpompen met geĂŻntegreerde koeling. Het elimineren van time-killers is een eerste stap om
Meer informatie
Dormatec
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
39
European Inventor Award voor Chuck Hull
Charles Chuck Hull is de uitvinder van het 3D-printen. En daarvoor is hij onlangs beloond met de European Inventor Award van het European Patent Office. De jury roemt het baanbrekend werk van de Amerikaan dat nu een hele industrie blijvend verandert. Zelf waarschuwt Chuck Hull voor te hoge verwachtingen. Bekijk hier een interview dat CNN op EuroMold met hem had. Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
40
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
41
Additive manufacturing nog niet rijp voor serieproductie, maar is wel
dé toekomst GE wil in 2015 brandstofinjectoren in vliegtuigmotoren inzetten die gemaakt zijn met additive manufacturing. 100.000 producten per jaar zijn er nodig. Dit is een van de meest spraakmakende toepassingen van 3D printen. Daarmee is echter nog lang niet gezegd dat de technologie zover is dat je 3D printen morgen al breed kunt gaan toepassen. Het potentieel van de technologie is groot. Maar, zo werd op het AKL 2014 duidelijk, er moeten nog hobbels genomen worden.
B
misschien nog wel een diepere De luchtvaartindustrie heeft
ill Carter werkt bij
zucht. Hoe kun je die in he-
nood aan een dergelijke pro-
melsnaam produceren met de
ductietechnologie. Om vlieg-
huidige snelheid van de laser-
tuigmotoren zuiniger te maken,
het additive manufacturing lab
smeltmachines? De 20 poeder- moet men naar heel nieuwe
van GE Global Research in Nis-
bedmachines en de 10 elektro- geometrieën voor onder ande-
kayuna, zo’n 170 mijlen verwij-
nenstraalmachines waarover GE re de brandstofinjectors maar
derd van New York City. Hij liet nu beschikt, zijn daar volstrekt
op termijn ook voor de turbine-
vorig jaar een zucht van ver-
bladen. “Voor de designvrijheid
ontoereikend voor. En dat is
lichting toen zijn researchgroep eigenlijk nog maar één factor
hebben we additive manufac-
groen licht kreeg om de injec-
die de echte doorbraak van ad- turing nodig”, aldus Karl-Heinz
tor voor de Leap-
ditive manufacturing momen-
Dusel van MTU Aero Engines
vliegtuigmotoren te produce-
teel afremt. Het lasercongres
op het EU Innovation Forum,
ren met additive manufactu-
AKL 2014 van het Fraunhofer
daags voor het AKL. Design is
ring. 100.000 stuks moeten er
ILT in Aken besteedde dit jaar
een essentiële factor voor 3D
vanaf 2015 elk jaar worden ge- veel aandacht aan het onder-
printen. MTU heeft recent twee
maakt. En dat ontlokte hem
onderdelen voor de nieuwe
werp additive manufacturing.
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
42
De asschenkel van een Formula Student racewagen. Links het freesdeel, rechts en inzet het onderdeel gemaakt met additive manufacturing (materiaal AlMgSc). Mede door de topologie optimalisatie is het geprinte onderdeel 20 procent lichter, bij een gelijke sterkte.
motor voor de nieuwe Airbus A320neo aange-
ring loont de moeite als de gereedschapskosten
wezen om vanaf eind 2015, begin 2016 met 3D
bij conventionele technieken te hoog worden.
printen te vervaardigen. Dat is volgens Dusel
Dat kan doordat de aantallen te gering zijn, de
het begin van een nieuwe serie producten die
doorlooptijd te lang wordt of elk onderdeel an-
qua design zodanig zijn, dat je ze niet meer met ders is. De tweede succesfactor is als conventioconventionele technieken kunt maken.
nele methoden falen. Bijvoorbeeld als de fly to
“Additive manufacturing biedt het potentieel
buy ratio te hoog is. Of als producten te dun-
nog lichter te construeren.� Bill Carter van GE
wandig worden, zodat smeden, gieten en frezen
noemt drie succesfactoren. Additive manufactu- niet langer toegepast kunnen worden. De derde Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
43
Nieuwe markten voor toeleveranciers
succesfactor ziet hij in de assemblage. De huidige brandstofinjectoren bestaan uit 18 onder- BMW zet 3D printen al in delen die geassembleerd moeten worden. De nieuwe brandstofinjector voor de Leapmotoren, die Boeing in de 777 gaat gebruiken, worden in een keer 3D geprint uit cobaltchroom. Hierin komen de succesfactoren assemblage en design samen. Want dankzij 3D printen kan GE de inwendige geometrie zodanig aanpassen, dat zich tijdens het vliegen veel minder koolstof op de binnenwanden afzet dan nu het geval is. Daardoor vermindert het onderhoud aan de motoren. De daarvoor benodigde geometrie kan niet anders gemaakt worden dan via 3D printen.
Het is niet alleen de luchtvaartindustrie die momenteel investeert in additive manufacturing. BMW heeft in het Rapid Technology Center in München inmiddels 14 machines en de 39 me-
dewerkers produceren jaarlijks zo’n 90.000 onderdelen. Het grootste deel hiervan betreft prototypes. Tijd is dan de belangrijkste factor, aldus Maximilian Meixlsperger van dit onderdeel van BMW. De tweede groep onderdelen is bedoeld voor de 100 prototype wagens die BMW van elk model bouwt voor de uitgebreide testen, voordat de wagens verkocht worden aan de klant. “Hiervoor zijn de eigenschappen
Additive manufacturing biedt de kans nog lichter te construeren Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
belangrijk, die moeten gelijk zijn aan die van de productiedelen.” De groep maakt elk jaar ook onderdelen die direct in een auto worden inge44
Links 3D geprint zonder topologie optimalisatie, rechts met. De honingraadstructuur zorgt voor een lager gewicht bij gelijke sterkte.
zet. Bijvoorbeeld voor de motorsport producten aspecten waar Bill Carter zich zorgen over van BMW. De toepassing van additive manu-
maakt, is hoe hij straks die 100.000 injectoren
facturing in de serieproductie zal echter nog
moet gaan vervaardigen. “Dat kunnen we bijna
even op zich laten wachten, voorspelt
nooit kostenefficiënt maken met poederbed-
Meixlsperger. “Componenten moeten complex
technologie”, aldus de Amerikaan. GE heeft
zijn, dan haal je momenteel de meerwaarde van daarvoor honderden machines nodig. De laser de technologie eruit.” Leichtbau speelt 3D prin- is in zijn ogen een van de belemmerende factoten in de kaart. Net zoals de experts uit de
ren. “Je kunt namelijk niet zomaar het laserver-
vliegtuigindustrie al aangeven, ziet ook
mogen verhogen, want dan loop je tegen fysi-
Meixlsperger kansen om lichter te construeren
sche beperkingen aan.” GE werkt daarom sa-
dankzij de laagopbouwtechnologie.
men met de machinebouwers aan snelle scanmethoden. Het tweede probleem zit voor de
Welke belemmeringen zien zij?
Amerikaan aan de metallurgische kant. Het aanbod van materiaalproducente is beperkt en het valideren van een poeder kost 5 jaar en veel
Waarom investeert de maakindustrie dan nog
geld. Maximilian Meixlsperger ziet eveneens
niet volop in 3D printen? Daar waren de ant-
problemen aan de materiaalkant. “De poeders
woorden op het AKL 2014 redelijk eensluidend
leveren geen constante kwaliteit.” Dat geldt ei-
over. De technologie komt nog tekort om in
genlijk ook voor de machines. Als je meet over
serieproductie te worden toegepast. Een van de het totale poederbed, blijkt het laservermogen Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
45
niet overal gelijk te zijn. Dat heeft gevolgen voor het smelten van het poeder.
3D-printen biedt heel nieuwe vormmogelijkheden, zoals deze bijzondere schoepen voor turbines die met freestechnologie niet gemaakt kun-
Te duur voor BMW
nen worden.
van de mogelijke oplossingen. “Machinekosten Bovendien vindt BMW de technologie te duur.
omlaag, capaciteit omhoog, materiaalkosten
Om additive manufacturing door te laten bre-
naar beneden.”
ken als serieproductietechniek, zou een 3D geprint aluminiumdeel zo’n 11,40 euro per kilogram mogen kosten. Het kost momenteel ech-
Veel nabewerken
ter 1.330 euro. “Zo’n onderdeel koop je niet. Hier ligt de grootste uitdaging.” Volgens
Karl-Heinz Dusel legt nog de vinger op een an-
Meixlsperger is hier een belangrijk verschil met
dere zere plek, die ook door Bill Carter van GE
de luchtvaartindustrie, die qua kosten al veel
wordt aangestipt. “Iedereen zegt dat je met 3D
meer in de buurt komt van de huidige prijzen.
printen snel de onderdelen hebt. Maar wij heb-
“De uitdaging is dan ook dat we voor de auto-
ben 12 weken nodig om een simpel onderdeel
mobielindustrie de kosten zover omlaag bren-
te maken”, aldus de R&D manager bij MTU Ae-
gen, dat de meerkosten opwegen tegen de
ro Engines. Je hebt weliswaar geen tooling no-
voordelen van de technologie.” Grotere machi-
dig zoals bij CNC-technologie of bij giettech-
nes met meer capaciteit zijn volgens hem een
nieken, maar na het 3D printen is je werkstuk
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
46
MTU gelooft in combinatie 3D printen en adaptief frezen
nog lang niet klaar om ingezet te worden. “Je
baar wordt waar eventueel interne spanningen
moet support materiaal verwijderen, nabewer-
gaan ontstaan. GE wil hiervoor minder afhanke-
ken, eventueel warmtebehandeling doen. We
lijk worden van de machineleveranciers, die nu
hebben nog geen complete productielijn voor
deze problemen oplossen. Anders gezegd: men
3D printen en daarom duurt het lang.” Overi-
wil de kennis in eigen huis halen. Ook de opper-
gens stipt ook hij de problemen met de poe-
vlaktekwaliteit is een issue, zegt Bill Carter.
ders aan, die nog onvoldoende constante kwali- “Iedereen die de eerste keer een onderdeel van teit opleveren. Cruciaal is procesmonitoring.
een additive manufacturing machine haalt, is
MTU heeft dat zelf ontwikkeld en kan hiermee
teleurgesteld. Met de huidige technieken kun-
elke laag apart controleren en de data registre-
nen we niet de oppervlaktekwaliteit behalen die
ren. “Dat is de enige manier om de engineers te we nodig hebben.” overtuigen.” 3D printen dé toekomst De oplossingen? En toch: zowel in München bij MTU Aero EngiGE ondervindt dezelfde materiaalproblemen als nes en BMW als in Niskayuna bij GE gelooft de Duitsers van MTU. De Amerikanen hebben
men in de toekomstige mogelijkheden van ad-
bijvoorbeeld software ontwikkeld om het op-
ditive manufacturing. GE heeft niet voor niets in
bouwproces te monitoren. Ze willen verder soft- de VS Morrison Technologies overgenomen en ware ontwikkelen om het proces te kunnen mo- in Italia Avio Aero gekocht, dat over 10 Arcamdelleren, zodat voor het feitelijke opbouw zicht- machines beschikt naast een aantal laser sinter-
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
47
De interesse voor additive manufacturing is groot, ook bij de bezoekers van het laboratorium van het Fraunhofer IKL.
machines. Karl-Heinz Dusel ziet mogelijkheden in de combinatie van 3D printen en adaptief frezen, een combinatie die in zijn ogen cruciaal wordt wil je komende jaren kosten verlagen door verspaande onderdelen te vervangen door
“In ons leven maken we nog mee
dat minstens de helft van de motoronderdelen geproduceerd zal worden via additive
geprinte. En hij benadrukt nog eens: voor de
manufacturing.”
nieuwe generatie vliegtuigmotoren is additive manufacturing onmisbaar vanwege de geometrievrijheid. Bij BMW ziet Maximilian Meixlsper-
ger geen toekomstige variatie in het modelaanbod van de autofabrikant zonder 3D printen. Maar daarvoor moeten er op de automobielin-
Meer informatie
dustrie afgestemde machines komen en is automatisering nodig. “We zijn in de volgende ontwikkelfase van additive manufacturing aange-
AKL 2014 (Duitstalig artikel)
komen, daarin gaat nog veel gebeuren.” Of, zo-
GE Imagination
als Bill Carter de topman van GE Robert
MTU Aero Engines
McEwan citeerde: “In ons leven maken we nog mee dat minstens de helft van de motoronderdelen geproduceerd zal worden via additive manufacturing.” Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
48
Concurrentiepositie behouden met 3D-printen NLR richt zich met additive manufacturing ook op high tech machine-industrie
Om te voorkomen dat de Nederlandse maakindustrie achterop raakt, is het NLR (Nederlands Lucht- en Ruimtevaartlaboratorium) een breed project rondom additive manufacturing gestart. Met een 3D metaalprinter en testequipment, biedt het NLR de Nederlandse maakindustrie een omgeving om actief te ontdekken of de nieuwe productietechnologie meerwaarde biedt.
C
verder wordt ingevuld. Het onderzoeksinstituut kan een belangrijke rol spelen in het verkennen door de maakindustrie van de nieuwe mogelijkentraal in de aanpak van het NLR
staat het vorig jaar opgerichte Metal Additive
heden die dankzij additive manufacturing ontstaan. Marc de Smit, R&D Engineer bij MAM-
Manufacturing Centre (MAMTeC). Hier is inmid- TeC: “Als NLR beschikken we al jaren over veel dels een roadmap additive manufacturing uit-
materiaalkennis en over veel testapparatuur.
gezet, die nu samen met een aantal bedrijven
Hiermee kunnen we de leercurve bij de bedrij-
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
49
NLR ontwikkelt methodiek om sneller van design tot goed 3D-geprint product te komen ven versnellen.” Ook in het modelleren heeft het ken, omdat de technologie een wezenlijke bijNLR door de jaren heen veel ervaring opge-
drage kan leveren aan gewichtsbesparing. Met
bouwd.
name legt men de laatste tijd de link naar structuren uit de natuur, die met minimale inzet van
Materiaalselectie
materiaal maximale sterkte en stijfheid bieden. Marc de Smit legt uit dat ook hiervoor aan software wordt gewerkt. “Daarmee willen we de
Als er iets een belangrijke rol speelt in de even- voordelen van freedom of design optimaliseren tuele doorbraak van additive manufacturing als
door gericht materiaal in te zetten.” Uiteindelijk
serieuze productietechnologie, zijn het de ma-
wil het MAMTeC ook hiermee komen tot ont-
teriaalselectie en het modelleren van het pro-
werpregels voor additive manufacturing com-
duct dat je gaat 3D printen. Materialen voor het ponenten, inclusief modellen voor kostbereke-
werkstuk kiezen is één, de vraag daarna is hoe
ning.
je de parameters van de machine zo snel mogelijk optimaliseert in functie van de productspecificaties die nodig zijn. Het NLR ontwikkelt daar
Standaardisatie
momenteel een methode voor, zodat bedrijven straks sneller van een design tot een goed pro-
Tot slot kijken de onderzoekers van het NLR na-
duct komen. Onderdeel van dit deel van de
drukkelijk naar de wereldwijde materiaalontwik-
roadmap is eveneens het kwantificeren van ont- kelingen en werkt men mee aan standaardisatie. werpwaarden in relatie tot de materiaalkeuze.
“Daar is enorm grote behoefte aan”, merkt De
Het is de bedoeling een database op te bouwen Smit op. Tot nog toe is er namelijk nog geen om straks in de productie snel over de juiste ge- standaardisatie zoals je die normaal gesproken gevens te kunnen beschikken.
wel ziet bij metalen voor subtractieve bewerkingen. Ook wordt het totale proces onder de loep
Topologie
genomen, inclusief warmte- en oppervlaktebehandelingen die de 3D geprinte onderdelen
doorgaans nog nodig hebben. De roadmap die Design en modellering krijgen in de roadmap
men heeft uitgestippeld, loopt tot 2024 en
vooral aandacht door onderzoek te doen naar
moet uiteindelijk een aantal demonstrators op-
topologie optimalisatie. Iedereen is ervan over-
leveren die de mogelijkheden en de meerwaar-
tuigd dat additive manufacturing kan doorbre-
den van additive manufacturing illustreren.
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
50
SML 280 machine Voor de praktijktesten zet het NLR een machine in van SLM Solutions. Het gaat om een SLM
280 met double beam technologie. Deze machine heeft twee keer twee laserbronnen aan boord en kan voor het snel opbouwen van werkstukken met een dubbele laservermogen het metaalpoeder smelten. Dat gaat weliswaar ten koste van de nauwkeurigheid maar door dit alleen op die plakken te doen waar de oppervlakteruwheid minder belangrijk is, wint men tijd.
High tech machinebouw
Marc de Smit eerder dit jaar op RapidPro. Additive manufacturing biedt kansen voor de maakindustrie. Het MAMTeC ondersteunt het Nederland-
Marc de Smit merkt dat de interesse bij de Ne-
se bedrijfsleven bij het verkennen van de moge-
derlandse industrie voor 3D printen groot is.
lijkheden.
Met het project richt men zich niet alleen op de luchtvaartsector. Ook voor de high tech machinebouw biedt de technologie kansen. “Je ziet wereldwijd grote bedrijven hierop inzetten. Het
is van groot belang dat de Nederlandse
Meer informatie
industrie niet achterblijft. Met additive manufacturing kan de industrie haar concurrentiepositie
Nederlands Lucht en Ruimtevaartlaboratorium
behouden.�
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
51
Florian Bechmann (Concept Laser):
Serieproductie vergt reproduceerbaarheid op industrieel niveau Dat de consument binnen niet al te lange tijd zijn eigen Legoblokjes print, vindt Florian Bechmann een realistisch scenario. Het hoofd R&D bij Concept Laser vindt de stap naar het 3D printen van metalen onderdelen echter van een ander kaliber. Als je deze technologie geschikt maakt voor de productie, kom je er niet met een desktop printer.
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
52
H
ve industrie ook de medische industrie en aerospace. Deze eisen niet alleen hoge standaar-
den wat betreft kwaliteit en materiaalkeuze, et aantal ideeën voor industriële
maar ook ten aanzien van productiviteit. Klan-
toepassingen voor lasersmelten van metaalpoe- ten willen kortere opbouwtijden en meer onderders explodeert. De vraag is enorm gestegen,
delen in één enkele kamer. Tegelijkertijd zien
Enkele maanden geleden heeft Concept Laser
we dat de designeisen toenemen, van lichtge-
daarom een nieuw R&D centrum geopend. De
wicht constructies tot het integreren van func-
Duitse fabrikant heeft meer capaciteit nodig
ties, zoals koeltechnologie, in de componenten.
voor testen voor klanten, die onderzoeken of
Een andere impuls komt vanuit het belang van
het lasersmelten van metaal voordelen biedt
kwaliteit. Klanten verwachten procesmonito-
voor hun productie. In het nieuwe R&D centrum ringsystemen en de capaciteit om serieproducstaat onder andere de R 1000, de grote laser-
tie te maken, met andere woorden reproduceer-
printer (producten tot 800 mm breed) die an-
baarheid op een industrieel niveau.”
derhalf jaar geleden als prototype op EuroMold werd getoond en die nu productierijp is.
Hoe verhoogt Concept Laser de reproduceerbaarheid van het lasersmeltproces?
Welke sectoren vragen momenteel naar additive manufacturing en wat zoeken bedrijven?
Florian Bechmann: “Afgezien van het goede samenspel tussen machine, optieken, materiaal en
Florian Bechmann: “Sectoren die momenteel de software vergt een actieve kwaliteitsmonitoring ontwikkelingen pushen, zijn naast de automoti- dat we het proces realtime analyseren, controleMade-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
53
Links Dirk Sutter van Trumpf Lasertechnik; daarnaast de demonstraties voor de vakpers op de persconferentie Lasys 2014.
Hogere opbouwsnelheid staat hoog op het verlanglijstje
procesmonitoring beïnvloed wordt door vervuiling van de F-theta lens of veroudering van de laserbron. De QMcoating module, de tweede stap, zorgt ervoor dat precies de juiste hoeveel-
ren en evalueren en dan bijstellen. We verbete-
heid poeder wordt gebruikt. Deze twee QM-
ren nog voortdurend onze gepatenteerde Qua- modules monitoren en documenteren het pro-
lity Management Module zodat we een stan-
ces.”
daard krijgen in het voorspellen van de kwaliteit zowel als het proces actief kunnen bijsturen. Deze module bevat twee stappen: QMmeltpool en QMcoating. De eerste betekent dat we met een
Welke andere ontwikkelingen mogen we nog verwachten in de nabije toekomst?
camera en een fotodiode gedurende het laser-
Florian Bechmann: “Tijdens het opbouwen ma-
proces signalen opvangen en registeren. Deze
ken we 2D kaarten van het product die we uit-
dataset vergelijken we met de referentiewaar-
eindelijk combineren tot een 3D model. Je kunt
den. Met de camera kunnen we een heel klein
dit vergelijken met beelden van een CT scan.
deel van het smeltbad, ongeveer 1 bij 1 mm,
Met deze wijze van beeldvorming vergroten we
registeren. We hebben namelijk een zeer gede-
de transparantie van het opbouwproces en pak-
tailleerd beeld nodig om te voorkomen dat de
ken we de structuur van het onderdeel als één
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
54
Quality Management Module stuurt het proces actief bij totaal. Een ander punt waar je meer over zult
cepteerd proces wordt. NASA-engineers over-
zien is de opbouwsnelheid. Dat staat hoog op
wegen zelfs om additive manufacturing in te
de verlanglijstjes van klanten. Dat kunnen we
zetten aan boord van het ruimteschip ISS. Het
op twee manieren realiseren. Ofwel via hogere
voordeel hiervan is dat men in de ruimte on-
laseroutput, zoals we bij de X lijn 1000 R doen.
derdelen kan vervaardigen op basis van CAD-
De andere manier is meer laserbronnen in te
data, er vanuitgaande dat er voldoende voor-
zetten alhoewel het voordeel van het toepas-
raad poeder aanwezig is. In de medische indus-
sen van gelijkwaardige procesparameters afge- trie worden klassieke procesketens conceptueel wogen moet worden tegen de toenemende
opnieuw opgezet door de mogelijkheden van
complexiteit bij de optische elementen. Die
deze technologie. Onze LaserCusing machines
aanpak zou niet alleen extra laserbronnen no-
zijn gewild voor de productie van implantaten
dig maken, ook extra optische elementen.�
omdat het poreus oppervlak voldoende elasticiteit biedt en heel goed ingroeit in het li-
Welke sectoren stappen momenteel in deze technologie?
chaam. Een toepassing die sterk komt opzetten is het produceren van dentale protheses van biocompatibele materialen. En het proces lijkt
Florian Bechmann: “In het algemeen zijn spe-
voordelen te bieden in het vervangen van ver-
lers uit de aerospace industrie, zoals NASA, het sleten turbineonderdelen. In deze hybride toeDuitse Aerospace Center, Honeywell, Snecma, passing worden lagen van hetzelfde materiaal Aerojet/Rocketdyne en Astrium Space Trans-
aangebracht op het bestaande onderdeel. Ook
portation overtuigd dat het een breed geac-
Concept Laser versus de concurrentie
pakt, is de scheiding van de
Duitse onderneming momen-
werkkamer en de handling-
teel de grootste lasersmeltma-
ruimte. Dat biedt voordelen als chine in haar portfolio, de X lihet gaat om veiligheid en ergo- ne 1000R die producten print
Florian Bechmann bestempelt
nomie. Zowel uit veiligheids-
tot 800 mm groot. De over-
de QM-modules als een van de oogpunt als ook om vervuiling
gang van een 400 W laser naar
zaken waarmee Concept Laser
tegen te gaan, hanteert Con-
een 1000 W laser in deze ma-
zich onderscheidt van andere
cept Laser een volledig geslo-
chine is een belangrijke mijl-
fabrikanten. Een ander punt
ten circuit voor de handling van paal, aldus Bechmann.
waarop men zaken anders aan- materialen. Verder heeft de Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
55
volledig nieuwe onderdelen voor turbines wor-
deze warmte terugleiden naar een koelwatercir-
den vervaardigd. Je kunt namelijk functionalitei- cuit. Er zijn dus voldoende redenen om te zegten zoals koelkanalen integreren waardoor de gen dat lasersmelten een groen proces is.” prestaties van het onderdeel verbeteren. De offshore industrie overweegt om lasersmelt machi-
nes aan boord van platforms te plaatsen, zodat ze onafhankelijk on site onderdelen kunnen ma-
Meer informatie
ken. De technologie is namelijk niet gebonden aan een specifieke plek.”
Concept Laser Landré (dealer in de Benelux)
Hoe past additive manufacturing in het verduurzamen van productietechnologie? Florian Bechmann: “In Europa promoot de Europese Unie additive manufacturing via projecten zoals Amaze, vooral doordat men gelooft in de duurzaamheid van het proces en het hoger innovatiepeil waar deze technologie toe leidt. Lasersmelten is zeer duurzaam. Door lokaal te produceren, verminderen we de logistieke complexiteit. Daarnaast vermindert het proces de hoeveelheid benodigd materiaal. Er is geen olie- of koelsmeeremissie en zelfs de restwarmte van het proces kun-
nen we hergebruiken. Een 1000 W laser produceert ongeveer 4W warmte, die we kunnen gebruiken als we Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
56
DPT-leden gaan 3D-printen De precisie verspaners van Dutch Precision Technology zijn onlangs zelf aan de slag gegaan met het ontdekken van wat je nu wel en niet kunt met 3D-printen. De overtuiging dat deze technologie een rol gaat spelen, is er. De businesscase die thans een investering in 3Dmetaalprinten rechtvaardigt, ontbreekt echter. “Misschien moeten we als DPT-leden gezamenlijk hierin investeren�, oppert Fred Wolters van Wolters Metaaltechniek. Op de website kun je
hun hele verhaal lezen en wat ze van de technologie verwachten. Hiernaast een van de producten die de DPT-leden deze middag hebben gemaakt.
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
57
Het laatste woord
“We zijn in de volgende ontwikkelfase van additive manufacturing aangekomen, daarin gaat nog veel gebeuren.� William Carter Additive Manufacturing Lab GE Global Research tijdens AKL 2014
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014
58