Wilting start 3D printfacility voor hightech industrie

Door de focus op de applicatie te leggen, gaan klanten eerder de toegevoegde waarde zien en durven ze sneller de stap naar 3D metaalprinten te zetten

Hightech toeleveranciers zullen het vertrouwen van hun klanten moetenwinnen als het om additivemanufacturing gaat. Tegelijkertijd moeten de OEM’ers reële eisen gaanstellen aan 3D metaalgeprinte onderdelen. Want nul afwijkingen is bij geen enkele technologie de norm, zegt Adwin Kannekens van Wilting. Bij de hightechtoeleverancier 3D printen inmiddels twee DMP 350 FLEX metaalprinters24/7 onderdelen voor de hightechindustrie.

Producten waar gassen en vloeistoffendoorheen stromen, componenten waarbijkoeling essentieel is en alles watlichtgewicht moet zijn: dat zijn deonderdelen die steeds vaker geprintzullen worden.

Wilting heeft een 3D printfacility gebouwd. Hier produceert de toeleverancier op twee 3D metaalprinters onderdelen voor klanten uit de hightech industrie. “En we staan open voor een derde machine”, zegt commercieel directeur Adwin Kannekens. Op de Precisiebeurs lanceert Wilting de printfacility officieel. Dan zou de derde machine wel eens snel kunnen volgen, want Adwin Kannekens ziet het begin van een omslag bij de klanten uit de hightech industrie. Al een jaar of acht werkt Wilting op het vlak van additive manufacturing nauw samen met 3D Systems in Leuven. Zo heeft de hightech toeleverancier meerdere componenten voor klanten kunnen produceren die zonder 3D printen onmogelijk zouden zijn. Of in elk geval veel meer processtappen zouden vergen. “Wij geloven in 3D printen”, zegt Adwin Kannekens, terwijl hij een warmtewisselaar pakt die hij steevast als voorbeeld meeneemt naar klanten. De technologie kan meerwaarde bieden in de hightech industrie. Dat start bij het design.

Gefaseerde marktintroductie

Door de samenwerking met 3D Systems (voorheen Layerwise) hebben de engineers van Wilting veel ervaring kunnen opbouwen met ontwerpen voor 3D metaalprinten. Niet alleen om qua functionaliteit de meerwaarden te realiseren, ook om de onderdelen zo te printen dat ze goed opgespannen kunnen worden voor de nabewerking op de CNC-machines. Als Adwin Kannekens zegt dat Wilting gelooft in additive manufacturing, betekent dit niet dat de metaalprinters de CNC-machines gaan vervangen. “We kopen nog steeds CNC-freesbanken. 3D printen is een toevoeging bovenop onze mogelijkheden.” Nu de businesscase van een aantal onderdelen klopt, heeft Wilting zelf geïnvesteerd in een eigen printfacility in Eindhoven. Begin dit jaar is de eerste DMP 350 metaalprinter van 3D Systems geïnstalleerd voor Titanium Grade 23; in het voorjaar volgde al de tweede, identieke machine voor Titanium Grade 1. “Ook toepassingen in RVS zijn gevraagd. Die laten we in Leuven printen, omdat we niet het materiaal willen wisselen. Dat is te tijdrovend. Zodra we voldoende producten hebben in RVS, komt er een derde machine,” zegt Adwin Kannekens. Dankzij de jarenlange samenwerking met 3D Systems en het feit dat de technologietransfer onderdeel is van het contract met de 3D printerfabrikant, is de overgang van de productie van Leuven naar Eindhoven heel soepel verlopen. “We hebben alle programma’s een op een kunnenoverzetten. Na het valideren van onze machines, printten we direct goedeproducten.”

Nul afwijkingen in 3D geprinte onderdelen niet reëel

Koeling, stroming en lichtgewicht

De designvrijheid ten opzichte van subtractieve bewerkingstechnieken leidt tot oplossingen die met verspanende technologie niet mogelijk zijn. Dat geldt, zegt Adwin Kannekens, vooral voortoepassingen waarin koeling nodig is, waarin gassen of vloeistoffen getransporteerd worden; en waar voor lichtgewicht constructies gevraagd zijn. Wilting blijft hierbij het eigen DNA trouw: de focus blijft de hightech machinebouw.“Manifoldachtige producten en structuurdelen die lichter moeten zijn. Bij dergelijke toepassingen kunnen we functionaliteiten creëren die conventioneel niet mogelijk zijn.” 3Dmetaalprinten zorgt er daarnaast voor dat onderdelen die tot nog toe meerdere bewerkingsstappen na elkaar vergen, inéén keer gemaakt kunnen worden en dan enkel nog nagefreesd hoeven te worden.De ervaringen die Wilting heeft opgedaan, tonen aan dat de laserpoederbed metaalprinttechnologie voor deze toepassingen productierijp is. De machines leveren een consistente kwaliteit en, belangrijk bij manifolds, onderdelen zijn 100% lekdicht. “Wij zien hier geen beperkingen meer”, zegt Adwin Kannekens. Bij structuurdelen hoeven die er evenmin te zijn. Hier speelt echter de vraag hoe aan te tonen dat de onderdelen bestand zijn tegen de mechanische belasting. “Structuurdelen zijn kritische delen. We kunnen echter niet elk deel testen tot aan de grens”, legt Adwin Kannekens uit. Daarom onderzoekt Wilting samen met het NLR of men dit met zogenaamde witness samples die meegeprint worden, afdoende kan aantonen.

Meerdere processtappen

Wilting 3D print op de beide DMP FLEX 350 machines vooral repeterende orders. Omdat dit planbaar werk is, besteedt men het thermisch nabehandelen uit. De iets langere doorlooptijd is geen probleem. Na de warmtebehandeling worden de onderdelen met draadvonken van de bouwplaat verwijderd en daarna doen eigen medewerkers de manuele nabewerking in de printfacility. Deze stappen behelzen zowel stralen als het handmatig verwijderen van supportstructuren. Hierna worden de onderdelen CNC nagefreesd voor de noodzakelijke nauwkeurigheid. Adwin Kannekens is trots dat Wilting de medewerkers voor de printfacility heeft gerekruteerd uit het eigen medewerkersbestand. Eén van de vroegere projectleiders én een medewerker van de kwaliteitsafdeling hebben de dagelijkse verantwoordelijkheid voor de printfacility. Het afbramen en andere mechanische nabewerkingen gebeurt door een aantal medewerkers uit een interne pool, die doorgaans frees- en draaiwerk afbraamt. “Het is perfect dat we de medewerkers uit de eigen groep hebben kunnen halen. Zij weten het belang van kwaliteitsborging, waarom we data loggen en analyseren. Ze passen dit uit zichzelf toe bij 3D printen. Zo denken we de AM-productie naar een nog hoger niveau te brengen.”

Winnen van vertrouwen

Adwin Kannekens vindt de inbedding van de technologie in de reguliere kwaliteitsborging bij Wilting belangrijk. Dat Nederland achterloopt als het gaat om additive manufacturing van hightech onderdelen, komt vooral door gebrek aan vertrouwen in de technologie bij de OEM’ers. Dat laatste is niet altijd terecht. “Wij moeten dat vertrouwen winnen, maar opdrachtgevers zullen ook met reële eisen moeten komen.” Nul afwijkingen in het materiaal is bij geen enkele technologie de norm, geeft hij als voorbeeld; bij smeden of gieten accepteert men insluitingen in het materiaal die groter zijn dan bij laser poederbed metaalprinten. Zelfs als je vol materiaal koopt om te frezen, zijn afwijkingen in de norm toegestaan. “Bij 3D printen focussen klanten op perfectie. We zullen gezamenlijk naar een tolerantieveld moeten gaan waarmee we beide kunnen leven. Want als we pas gaan 3D metaalprinten wanneer we nul insluitingen garanderen, zullen we nog lang moeten wachten”, zegt Adwin Kannekens.

Adwin Kannekens is overtuigd dat Wilting met deze stap klanten betere oplossingen kan aanbieden dan zonder additive manufacturing

Betere oplossing

De beschikbaarheid van een eigen printfacility vergemakkelijkt de samenwerking met klanten in die zin dat de projectmanagers veel sneller kunnen schakelen met name op het vlak van de maakbaarheid van ontwerpen. “Vanuit de printfacility krijgen ze nu sneller en gemakkelijker de ondersteuning. Daarnaast kunnen we de 3D printers beter integreren in onze kwaliteitsborging.” Adwin Kannekens is overtuigd dat Wilting met deze stap klanten betere oplossingen kan aanbieden dan zonder additive manufacturing. Hij pakt de warmtewisselaar erbij om aan te tonen hoe in een aantal designiteraties de warmtewisselaar zelf 30% lichter werd, de functionaliteit beter door het optimaliseren voor additive manufacturing en de capaciteit zelfs is verdubbeld. “En toen kwam de klant met de vraag kunnen jullie de inbouw van de warmtewisselaar vereenvoudigen? “Ook dat is gelukt door de warmtewisselaar in één keer met een ander onderdeel te printen waardoor de inbouw eenvoudiger wordt voor de klant.” Bovendien vallen bij Wilting productiestappen weg, zoals het laserlassen, wat een positief effect heeft op de kostprijs. Adwin Kannekens: “Je moet niet bezig zijn met wat de technologie kan of wat deze niet kan. Door de focus op de applicatie te leggen, gaan klanten eerder de toegevoegde waarde zien en durven ze sneller de stap naar 3D metaalprinten te zetten.” Zeker als ze weten dat Wilting de AMtechnologie geïntegreerd heeft in reguliere kwaliteitsborging. Eigenlijk in het DNA van de hightech leverancier.

Wilting presenteert de printfacility op de Precisiebeurs in ’s Hertogenbosch. www.wilting.eu