Download het artikel in 
ENGINEERIGNET - In tegenstelling tot hun Belgische evenknieën die wel talrijker de stap wagen. Het aantal 3D metaalprinters in Nederland blijft beperkt tot zo'n 20 stuks.
En dat terwijl de Nederlandse hightech maakindustrie vele malen groter is dan de Belgische. We staken ons licht op bij de Nederlandse aanbieders op de vakbeurs. Hoe verklaren zij de achterstand en de koudwatervrees van hun afnemers?
Aan de kunststofkant gebeurt momenteel zelfs meer dan aan de metaalkant», constateert Maarten van Teeffelen van CNC Consult & Automation. Hij ziet het ontbreken van een businessmodel aan de metaalkant als het grootste struikelblok. De geringe inzet van 3D printen in de kunststoffenindustrie verbaast hem echter en noemt hij onbegrijpelijk.
Met 3D printers en nieuwe, speciale materialen kan men mallen en matrijzen 3D printen voor bijvoorbeeld verloren was gieten en spuitgieten. Terugverdientijden zijn aantoonbaar. «De spuitgietbedrijven zitten te slapen», zo durft Van Teeffelen het hardop te benoemen.
«Als je ziet dat de printmaterialen zich meer en meer lenen voor rapid manufacturing en we op dit moment zelfs matrijzen in kunststof printen, waarmee de eerste spuitgietserie kan worden gegoten, is het een gemiste kans voor de spuitgieters om hier niet in te stappen.»
Nederland - België: 0 - 1
Vooral als het om 3D metaalprinten gaat, staan er in België duidelijk veel meer printers opgesteld. Philippe Reinders Folmer, directeur van Renishaw Benelux, wijt dit aan een fundamenteel verschil tussen de Nederlandse en Belgische maakindustrie.
De weg om tot een goed 3D geprint metaalproduct te komen, is lang. Het vergt lef van maakbedrijven om dit risico te nemen en in deze toepassing te stappen. «In de Belgische industrie is de samenwerking tussen OEM'er en toeleverancier hechter; het vertrouwen is er groter. Daarom durft men in België wel te investeren in een langer lopend project en lopen we in Nederland achter.»
Dat geldt min of meer ook voor de Duitse markt, die eveneens al verder is met metaalprinten. Maarten van Teeffelen noemt het een typische kip-ei situatie. Doordat er weinig 3D servicebureaus zijn die metaal aanbieden, stappen weinig bedrijven in en ontwikkelen ze weinig typische toepassingen.
«Daardoor wordt er geen kennis opgebouwd. Iedereen wacht op iedereen, terwijl enkele grote bedrijven wel al hebben geïnvesteerd, ofwel voor eigen gebruik of als diepte-investering in de toekomst, zonder dat er een sluitend businessmodel onder deze investering ligt.»
Aanvullende technologie
Sommige critici roepen dat 3D (metaal)printen nog lang niet rijp is voor serieproductie. Reinders Folmer bestrijdt dit. Je moet de technologie zien als complementair op andere technieken, vindt hij.
«Beschouw 3D printen niet als een concurrent, maar als een aanvulling op vacuümgieten of verloren was gieten.» En dan is de technologie voor specifieke producten wel geschikt. Zo heeft Renishaw recentelijk een nieuwe 3D metaalprinter geïntroduceerd die bedoeld is om in een geavanceerde productielijn in de fabriek te staan.
Qua concept is deze machine (RenAM500, redactie) zodanig ontwikkeld dat de dode neventijden fors zijn gereduceerd. Het voorbereiden van een printjob is vergemakkelijkt door het eigen softwareplatform dat Renishaw via een abonnementsmodel aanbiedt. Bij het bedrijf ziet men de printtechnologie als onderdeel van een proces.
Producten moeten immers gecontroleerd worden, nabewerkt met verspanende machines, spanningvrij gegloeid en opnieuw gemeten worden. De build to build repeatability is met de nieuwe machine goed. Dat betekent dus een constante kwaliteit op één machine.
«De volgende stap waar we nu aan werken, is machine to machine repeatability», aldus Reinders Folmer. «Er staat dus niks meer in de weg om 3D printen naar de productieomgeving te brengen.»
Alternatief voor het smeden
Dat 3D printen een serieuze plek begint te vinden in het arsenaal van productietechnieken, blijkt uit bijvoorbeeld cijfers van EOS. Dit Duitse concern is al sinds 2003 wereldwijd marktleider op het gebied van powderbed fusion technologie met 3D printers voor zowel metaal als kunststof en heeft de meeste patenten in handen.
Afgelopen jaar heeft EOS 225 3D-metaalprinters verkocht en net zoveel kunststof printers, die veelal ingezet worden voor functionele onderdelen, vaak zelfs in een eindtoepassing. De komende 3 jaar denkt men de omzet te gaan verdubbelen.
In de Benelux vertegenwoordigt Bender AM het merk. Dit is de jonge additive manufacturing dochter van machineleverancier Bendertechniek. Recentelijk voegde de leverancier nog een nieuwe 3D printtechnologie toe, namelijk die van het Koreaanse InssTek. Dat zet lasercladding in om metalen componenten op te bouwen.
Henny ten Pas van Bender AM: «Het is een grove 3D printtechniek. Metaalpoeder wordt in de laserstraal gebracht en dan gesmolten. De oppervlaktekwaliteit is veel ruwer dan bij de EOS-machines.
De voordelen zijn echter dat we grote producten kunnen 3D printen, tot 6 meter lang. Het opbouwen verloopt bovendien snel. En doordat InssTek een 6-assige machine bouwt, is support niet nodig.» Daarmee bieden de Koreanen een alternatief voor het smeden van bijvoorbeeld titaan onderdelen.
Een soortgelijke technologie biedt ook Trumpf sinds kort aan met de Laser Metal Deposition technologie. Henny ten Pas ziet hiervoor veel toepassingen, bijvoorbeeld in de Nederlandse hightech - en luchtvaartindustrie waar enorme hoeveelheden materiaal verspaand worden.
Additive manufacturing kan het materiaalverbruik reduceren, wat aansluit op de trend om bewuster en ecologische te gaan produceren. Maar het verkort eveneens de bewerkingstijd op een frees- of draaimachine.
«En je kunt volstaan met een lichtere machine», verduidelijkt Ten Pas. «Je hebt geen zware machine nodig om in korte tijd veel materiaal weg te halen, maar hoeft alleen na te bewerken.» Samen met hightech system suppliers lopen dan ook al de eerste projecten.
Nieuw proces, geen vervanging
Nieuwkomer in deze markt is Trumpf, alhoewel die term niet helemaal recht doet aan het pionierswerk van de Duitse machinebouwer, die 15 jaar geleden al de eerste AM-machine ontwikkelde.
Trumpf is altijd actief gebleven op het gebied van Laser Metal Deposition, het heeft de activiteiten echter uitgebreid met poederbedtechnologie. Menko Eisma van Trumpf Nederland heeft hoge verwachtingen: «3D metaalprinten kan een grote markt worden, maar het hangt er helemaal vanaf hoe de industrie het gaat oppakken.»
Hij ziet dat grote luchtvaartbedrijven, zoals Airbus, al volop bezig zijn. In de Nederlandse markt ziet hij vooral kansen voor enkelstuks productie en serviceproducten.
(BB) (foto's: Technishow)
Kader: Boost moet komen van speciale designs
De echte doorbraak van 3D printen komt er echter alleen als engineers anders gaan ontwerpen. Henny ten Pas: «Nederland is sterk in design en productontwikkeling. En met topologie-optimalisatie valt bij 3D-printen veel te verdienen. Daarmee kan de maakindustrie voor zichzelf een positie creëren in Europa.»
Maarten van Teeffelen valt hem bij. Hij denkt dat het kopen van een 3D printer slechts een deel van de oplossing is. De belangrijkste verandering moet komen vanuit de engineers, die niet meer in maakbaarheid gaan denken, maar in functionaliteit en gewichtsbesparing.
«Traditionele CAD-software is hier nog niet massaal op ingesprongen, maar er zijn inmiddels meerdere CAD-oplossingen die hierin gespecialiseerd zijn. Uit deze software komen ontwerpen die met traditionele productietechnieken niet of moeilijk te maken zijn. Dit zal een boost aan het 3D printen geven.»
