ENGINEERINGNET.BE - Magcam ontwikkelt apparatuur om permanente magneten te inspecteren en heel gedetailleerd en snel de magneetvelden in kaart te brengen. Het mikt daarbij op high-end en kritische toepassingen.
Vandaag telt het bedrijf meer dan 250 unieke klanten, waaronder de topspelers in de Formule 1, consumentenelektronica, uurwerkmakerij, medische technologie en ruimtevaart en is het een wereldwijde autoriteit in de inspectie van permanente magneten.
Magcams kernproduct is de Minicube3D magneetveldcamera. Deze ‘camera’, met 16.384 meetpunten -Hall sensoren- met een resolutie van 0,1 x 0,1 mm² en een nauwkeurigheid van 0,1 mT, heeft een oppervlakte van 12,7 bij 12,7 mm². Ze kent geen bewegende delen en neemt een volledig beeld in minder dan één seconde. Een gepatenteerde methode levert alle drie veldcomponenten zonder onderlinge overspraak, en elke sensor wordt individueel gekalibreerd tegen een NMR-referentie (Nuclear Magnetic Resonance). Het bedrijf heeft voor metingen van magneten in verschillende toepassingen specifieke opstellingen en al dan niet bewegende installaties ontwikkeld rond de Minicube3D. De meetresultaten worden ook uitgelezen en in beeld gebracht met de eigen MagScope-software.
De expertise van Magcam is de kennis van de intrinsieke eigenschappen van magneten en wat er zo allemaal fout kan gaan. Een cilindermagneet kan een hoekfout kennen, bijvoorbeeld. De magnetische veldlijnen zijn gealigneerd op de kristalrichting van de kernmaterialen maar die kan onder een hoek liggen en niet loodrecht op de cilinder. Voorts kunnen er homogeniteitsfouten in de materiaalstructuur voorkomen. Insluitsels of barsten. De magneet kan in zijn geheel te zwak of te sterk zijn omdat de producent andere materialen gebruikte. "Wij zetten heel hard in op data-analyse. We maken beelden van het magneetveld die veel informatie bevatten. Ons product kan een theoretisch magneetmodel op de realiteit fitten waarmee we kunnen gaan voorspellen.”
Klein hightech bedrijf
Tijdens zijn doctoraatsonderzoek naar supergeleiders ontwikkelde Leuvenaar Koen Vervaeke chips om in een cryogene omgeving beelden te maken van magneetvelden met Scanning Hall Probe Microscopy. Hij bouwde de chips in de cleanroom bij imec en gebruikte die dan in het natuurkundelab. “Ik was dan wel even chipbouwer maar geen ingenieur”, glimlacht Vervaeke die het idee om een magneetveldcamera te maken als een zijtraject voor zijn eigenlijke studie zag. Het leverde hem wel een ‘proof of concept’ op en het plan een spin-off op te zetten.
Tijdens zijn postdoc tilde hij de camera op tot een prototype en werkte hij een businessplan uit. “Ik had geen zin om voor een baas te werken.” Eind 2009 richtte hij Magcam op. Alleen. SO2 begeleidde hem bij de opstart en de onderhandelingen met de universiteit en imec en sleurde een goeie deal uit de brand. “Heel snel kon ik toestellen verkopen. Gaandeweg kwamen er ook freelancers bij voor sales en softwareontwikkeling. We zijn een klein bedrijf -vandaag zijn we met zeven mensen, vier vast, mezelf en twee freelancers- met een omzet van zowat anderhalf miljoen euro.” Die omzet schommelt met de economische conjunctuur.
“We zitten redelijk laat in de economische cyclus”, weet Vervaeke. “Vaak komt de kwaliteitscontrole pas laat in de cyclus. We hebben er alle belang bij dat de kwaliteit een belangrijk aspect is van het eindproduct.” Het is een trend dat klanten veel complexere magneten willen. “We vinden het leuk als iets niet evident is”, glimlacht Vervaeke die de fysieke apparatuur en de kennis combineert met complexe algoritmes en de eigen software “om er zoveel mogelijk uit te halen, problemen te voorkomen, R&D te versnellen…”
Stroomopwaarts
“China bouwt magneten voor de gehele wereld. Oorspronkelijk dachten we naar de Chinese magneetproducenten toe te werken. Maar hun business was toen kwantiteit eerder dan kwaliteit. Kwaliteitsvariaties hebben een impact op de prestaties van bijvoorbeeld de motoren waarin ze komen. Onze technologie trok dus eerder stroomopwaarts, van de toepassingen naar de productie van magneten.”
Klanten konden met Magcams data aankloppen bij hun Chinese leverancier. “Die waren daar aanvankelijk niet zo blij mee. Uiteindelijk werden ook de Aziatische leveranciers klant. Ze gebruiken onze technologie in hun kwaliteitslab voor het onderzoeken van steekproeven.” Magcam bracht ondertussen in zowat de gehele toeleveringsketen magneten in beeld. Van kwaliteitscontroles, in- en uitgaande inspecties tot R&D. “We integreerden onze camera’s en data-analyse ook in de productielijnen.” Bij sommige klanten draaien ze daar al meer dan acht jaar non-stop. Er wordt ook verhuurd. Zo kunnen klanten een toestel uittesten vooraleer ze het aanschaffen. “We doen ook veel servicemetingen en meten en analyseren magneten voor de klant.”
“Toen klanten grotere magneten wilden meten, bouwden we scanners.” De sensor werd op een as gezet om stapsgewijs beelden te nemen om die vervolgens aan elkaar te stitchen. Een eigen ontwerp dat met eigen software de scanner aanstuurt. “Zo’n lab-toestel gaan we niet customizen voor elke toepassing”, zegt Vervaeke die daarvoor een beroep kan doen op een derde partij. “Ons productportfolio bestaat uit de camera, de scanners, en de integratieservice. De software is geïntegreerd in het product. We willen wel heel goed de toepassing begrijpen.”
Per definitie globaal
“We zijn per definitie globaal. Voor ons is het belangrijk dat permanente magneten blijven gebruikt worden in uitdagende toepassingen zodat we met onze expertise daar een concurrentieel voordeel kunnen bieden”, zegt Vervaeke. De geopolitiek ziet hij als een opportuniteit. Magcam heeft distributeurs in China, Korea, Japan en de VS. “We zijn totaal niet ge-bias-ed op geopolitiek vlak. Ik hoop dat we daar nooit keuzes moeten maken. De toeleveringsketens zijn immers zo verweven dat elke ban alleen maar kapot maakt.”
Geopolitiek en de impact ervan op de conjunctuur -de budgetten van bedrijven- hebben wel een invloed op de cijfers. “De meeste van onze eindklanten zitten in de VS en Europa. In elk project heb je meerdere partijen maar China, waar de magneetproductie gebeurt, zit er steeds tussen.” Hij merkt nu de inspanningen in Europa en de VS om een eigen magneetproductie en recyclage op te zetten. Vaak gaat het om universiteiten -in Duitsland, Frankrijk en het VK- en startups “maar die moeten bottom-up alles opbouwen.” In de VS is er al een lokale productie maar die is op militaire toepassingen toegespitst. “We kunnen een bijdrage leveren in het verbeteren van de productiecapaciteit in Europa”, stelt Vervaeke die al veel in Duitsland werkt. “We kennen er de markt goed. We kennen ook de recyclinginitiatieven.”
Concurrenten vindt Magcam in Duitsland en Zwitserland. “Zij werken met andere technologieën maar mikken wel op dezelfde doelmarkt, namelijk het in kaart brengen van magneetvelden. Wij hebben wel een snelheidsvoordeel op de concurrenten, ook qua data-analyse.”
Hoe complexer hoe beter
Klanten kloppen aan voor hoekafwijkingsmetingen, homogeniteitsmetingen,… Aanvankelijk deed Magcam metingen van sensormagneten die her en der in een wagen zitten, bijvoorbeeld. Zo’n magneten meten hoe diep je het gaspedaal induwt, in welke stand de versnellingspook staat,.… Maar met de toenemende elektrificatie in automotive schuift de aandacht nu eerder naar de aandrijfmotoren. Daarvoor ontwikkelde Magcam trouwens zijn Rotorscanner. “Voor een autobouwer in Duitsland meten we elke rotor van hun axiale flux motor.”
Magcam, dat resoluut op permanente magneten focust, groeide in ‘problem solving’ en surft mee op de trend naar steeds complexere producten. In consumentenproducten is er een trend naar miniaturisering wat steeds nauwkeuriger magneten vergt. Denk: smartphones. “We praten met verschillende producenten van humanoïde robots. We hebben ook al aan verschillende Chinese robotproducenten verkocht. Een andere technologie waar we in de toekomst nog iets van kunnen verwachten is 3D-printen, dat toepassingen heeft waarover vandaag nog niet is nagedacht. Complexe structuren op kleine schaal. Maar het zal niet de basisproductie overnemen.”
Op de afbeelding boven: Magcam meet allerhande magneten uit. Ook magneten in rotoren. (Foto: ©LDS)
