De status van 3D-printen verandert. Begonnen als een handige oplossing voor het snel vervaardigen van prototypes groeide het uit tot serieuze productietechniek die door sommige bedrijven slim wordt ingezet. Andere bedrijven hikken aan tegen de vermeende hoge kosten, onzekere eigenschappen van het geprinte product of kennen eenvoudig de voordelen en mogelijkheden niet. Brainport Development besteedt in haar Brainport Agenda expliciet aandacht aan het opsporen van de bottlenecks die bedrijven tegenhouden om zich te richten op 3D-print en samenwerking stimuleert.
Ingrid van Haaren is Cluster Manager Additive Manufacturing bij Brainport Development. Deze economische ontwikkelmaatschappij van de toptechnologieregio Brainport Eindhoven werkt samen met een groot aantal regionale en nationale partners met als doel de regio – ‘een topregio voor Nederlandse Hightech maakindustrie met als epicentrum Brainport Eindhoven’ – te versterken. Als onafhankelijke en vraaggestuurde organisatie richt Brainport Development zich op concrete resultaten door onder meer de ontwikkeling van meerjarige publieke private innovatieprogramma’s, relevante projecten voor een gebalanceerde onderwijs- en arbeidsmarkt en het geven van bedrijfsadvies.
DIT ARTIKEL OVER 3D-PRINTEN MOET JE ZEKER OOK LEZEN:
- Kostbare grondstof besparen met 3D-printen
- Ingrid van Haaren: ‘3D-printen biedt oneindig veel mogelijkheden’
De Brainport Agenda
Ingrid van Haaren: “Ons motto is: samen werken aan een sterke Brainport Eindhoven. Dit doen we op vele vlakken: variërend van mobiliteit en energie tot aan gezondheid en veiligheid. Midden in coronatijd hebben we hiervoor de Brainport Agenda opgesteld waarin de – volgens ons – tien belangrijkste opgaven zijn geformuleerd voor de komende vijf jaar. En daarnaast de acties die daarbij horen. Additive Manufacturing, of in de volksmond: 3D-printen, is daarin een belangrijk thema. En terecht. Als relatief nieuwe technologie biedt het veel voordelen met betrekking tot bijvoorbeeld ontwerpvrijheid, kostenefficiëntie, flexibele productie en op maat gemaakte producten. Bovendien kan door 3D-printen de productie dichter bij de eindverbruiker of OEM plaatsvinden wat bijdraagt aan een duurzamere manier van produceren. En dat geldt óók voor de markt van de aandrijftechniek.”
Onbekend maakt onbemind
Voor velen zal het niet direct duidelijk zijn wat de mogelijk toekomstige rol van 3D-printen is voor specifiek de aandrijftechnische sector. Dat is wat Van Haaren betreft ook meteen een van de belangrijke uitdagingen voor Brainport. “3D-printen is nog steeds voor velen een zogenaamde technology push. Dit betekent dat vooral de mogelijkheden van de technologie de hieruit voortkomende innovaties en producten bepalen. Eigenlijk ‘omdat het kan’. Als Brainport kijken we uiteraard ook naar de vraag vanuit de markt en proberen de koppeling te maken met hetgeen AM leveranciers te bieden hebben. Je moet de markt zien duidelijk te maken welke voordelen een nieuwe technologie biedt zodat er ook een market pull ontstaat en bedrijven zich kunnen richten op de ontwikkeling van producten die misschien alleen maar mogelijk zijn met behulp van 3D-print.”
Nadelen zwaar belicht
Wie een beetje gaat zoeken op het internet, vindt al snel de belangrijkste voordelen die 3D-printen groot hebben gemaakt. Zo biedt de technologie een maximale vormvrijheid, maakt flexibele productie op locatie mogelijk, evenals klantspecifieke producten op maat. De vermeende beperkingen lijken echter dermate veel weerstand op te roepen, dat onder meer de aandrijftechniek sector de techniek nog lang niet heeft geadopteerd. Zo is er een weerstand tegen de hoge kosten, vreest men voor kwaliteitsissues (geen mogelijkheden tot het geven van garantie en angst voor claims) en wordt er getwijfeld aan de mogelijkheden om 3D-printprocessen (digitaal) te integreren in de eigen productieprocessen en hiermee te automatiseren. Daarbij bestaat de beleving dat 3D-printen uitsluitend goed mogelijk is met kunststoffen, wat natuurlijk nooit een vervanging kan zijn van de metalen die nu voor veel componenten worden gebruikt. Bovendien: hoe zorg je voor beheersing van alle schakels in de supply chain?
3DOP
Al deze bottlenecks worden momenteel gedefinieerd en onderzocht in het 3-jarig Europees project en het EISMEA I3-instrument 3DOP waar Brainport Development projectmanagement, disseminatie en investments op zich neemt. Ingrid is vanuit de technische kant betrokken. “Door het vaststellen van bottlenecks weet je ook waar je aan moet werken om de weerstand weg te nemen of eventueel de terecht opgemerkte beperkingen op te lossen.”
Mis de boot niet
Ingrid van Haaren vervolgt: “Enerzijds is deze ‘koudwatervrees’ te begrijpen. Het heeft ook even geduurd voordat waterstraal- of lasersnijden een rol kregen in de industrie. Bij 3D-printen is dit echter nog wat lastiger omdat er veel meer aspecten betrokken zijn dan alleen maar het sneller of kwalitatief beter snijden van exotische materialen. Anderzijds is het verstandig om je als bedrijf te realiseren dat de ontwikkelingen niet stilstaan. Wanneer je deze negeert, is de kans vrij groot dat je op een gegeven moment gewoon achterloopt en concurrenten je inhalen op vlakken die je niet meer op een andere manier kunt goedmaken. Printed elektronica is zo’n voorbeeld van een ontwikkeling die razendsnel gaat en bedrijven een stuk flexibiliteit levert om producten klantspecifiek én snel te kunnen leveren. Daarnaast spelen momenteel andere thema’s dan tien jaar geleden. Denk daarbij aan duurzaamheid en circulariteit. Oók de aandrijftechnische sector heeft of krijgt hiermee te maken en kan zich op deze vlakken middels 3D-printen onderscheiden.”
Nieuwe tijden, nieuwe kansen
Duurzaamheid, circulariteit en digitalisering zijn dan ook de aandachtsgebieden die specifiek binnen Brainport de aandacht hebben. 3D-printen kan hierin namelijk de nodige waarde toevoegen. Als eerste in het kader van ‘re-use, re-cycle en re-manufacturing’. 3D-printen werkt veelal op basis van filament (draden) of poeders die bij uitstek te maken zijn van bestaande materialen. Zeker bij kunststoffen is het – gechargeerd – een kwestie van het oude materiaal fijnmalen, omsmelten tot filament en opnieuw gebruiken voor de productie van nieuwe producten. Ingrid van Haaren: “Maar er is meer. In het kader van duurzaamheid en energiebesparing heb je binnen de aandrijftechniek nog wel eens te maken met efficiëntievraagstukken door warmteontwikkeling. Deze leiden niet alleen tot een hoger energieverbruik maar bijvoorbeeld ook tot een kortere levensduur. 3D-printen kan hierin een deeloplossing leveren door de grote designvrijheid. Zo kun je in elementen koelkanalen meeprinten die met conventionele frees-, draai- en giettechnieken eenvoudig niet mogelijk zijn. In het kader van onderhoud en procesbeheersing en -optimalisatie kun je ook sensoren meeprinten die relevante data verzamelen voor deze doeleinden.”