Automatisering van Composiet Productie! - een MKB perspectief –! ! ! Symposium ‘Composiet in Opmars’, 6 november 2013! ! Casper Willems! www.c-p-t.nl!
1
Composite Production Technology B.V.
Ontstaan uit Groot Composiet: samenwerkingsverband tussen composiet MKB Noord Holland en onderzoeks- en opleidingsinstellingen in West Nederland
“De toepassing van vezelversterkte kunststoffen wordt beperkt door de veelal handmatige productietechnologie”
“Automatisering is essentieel voor een bredere toepassing”
CPT: initiator en katalysator voor geïndustrialiseerde en geautomatiseerde productie van composieten" 2
Activiteiten! ! Ø Aanbieden gerobotiseerde productie en R&D faciliteiten! Ø Ontwikkeling van geautomatiseerde productie methodes! Ø Ontwerp, productie en verkoop van groot-formaat composiet producten!
Samenwerking met!
3
“Gerobotiseerde industrialisatie van de composiet productie“" Robotisering" • •
Vak apart, specialisme! Niet altijd nodig om efficiënter te werken, er is meer mogelijk!
Industrialisatie" • •
Veel meer dan mechanisatie of automatisering, gaat over totale productie opzet en systeem! Zie bijv. productie in luchtvaart en automotive (youtube !!!)"
Automatisering van composiet productie" " - een MKB perspectief -" 4
Waarom automatisering van composiet productie?! ! Kostprijs omlaag, vermindering van de arbeidscomponent! Kwaliteit omhoog: procesbeheersing, nauwkeurigheid! • Minder afkeur! • Hogere specificaties binnen handbereik! Arbeidsomstandigheden verbeteren: minder aanraking met stof, chemicaliën!
Automatisering leidt tot een bredere toepassing van composiet!
5
De Omgeving! ! Vragen vanuit de markt, toepassing:! • Lichter! • Sterker! • Bestand tegen extreme omstandigheden! • Complexere ontwerpen! • Kleinere series, meer variatie! • Goedkoper! Nieuwe materialen! • Vezels! • Matrix: nieuwe thermosets, thermoplasten! • Vorm: prepregs, tapes! Nieuwe technologie! • Fiber spraying, pultrusie, fiber winding, tape winding, fiber placement! • Automatisering/robotisering van snijden, plaatsen, lijmen, coaten, nabewerking!
Waar te beginnen?!
6
Focus op nieuwe productie technieken …. ?! ! Voorbeelden! ! • 3D printen! • Fiber Placement / Automated Tape Laying!
7
3D printen!
8
3D printen! Printen van een composiet product! ! Overmorgen! ! ! ! Goedkoop en flexibel maken van een mal! ! Vandaag !!!!
Mogelijkheden zijn soms dichterbij dan gedacht….! 9
Fiber Placement / Automated Tape Laying! • • • • •
Grote investeringen! Vraagt nu nog om schaalgrootte; industrialisatie! Hoge prijs gebruikte materialen/tapes! Beperkte flexibiliteit in toepassing! Koppeling met CAD!
10
Fiber Placement / Automated Tape Laying!
Door R&D naar technologie, ontwerp en materialen komt toepassing voor MKB dichterbij, maar is nu niet van de plank beschikbaar!
11
Automatiseren van composiet productie:! Welke benadering?! 1. Bestaande processen! Quick wins, snel te implementeren met overzichtelijke investeringen! Bijv.: automatisering/ robotisering van snijden, lijmen, nabewerken! ! 2. (Nieuwe) producten! Integrale benadering!
Functionele eisen!
Productie! Technologie!
Materialen!
Ontwerp!
12
Voorbeeld: Groot-formaat druktanks! Functionele eisen!
Materialen!
•
Drukbestendigheid!
•
Vezel: glas, koolstof, aramide, …!
•
Corrosiebestendigheid!
•
Matrix: thermoset, thermoplast: welke?!
• •
Gebruiksomstandigheden: temperatuur, ..! Laag gewicht bij transportfunctie!
• •
Vorm: prepregs, tape! Hybride: combinatie met metaal!
•
Variatie in uitvoering en ontwerp!
•
Goedkoper dan huidige alternatieven!
Productie Technologie!
Ontwerp!
•
Fiber spraying, fiber winding, tape winding, tape laying!
• Vorm!
Automatisering van lijmen, coaten,
• Appendages!
•
• Vezelpatroon!
nabewerking…!
Complex, veel keuzes mogelijk …. Integrale benadering! 13
Voorbeeld: Groot-formaat druktanks! Ongeacht gebruikte materialen, vezel, tape of productie technologie:!
Tank uit delen:! • Minder sterk! • Inefficiënte productie!
Tank uit één deel:! • Optimaal gebruik vezelsterkte! • Meest efficiënte productie!
Mandrel technologie is essentieel voor het optimaal gebruik maken van composiet voor grote druktanks
14
Automatisering van composiet productie! Kansen voor MKB! ! Automatisering van deel processen! • Implementeren beschikbare technologie! • Definieer voordelen t.o.v. bestaande situatie: terugverdientijd! • Overzichtelijke investering in een bekend tijdspad!
Ontwerp van nieuwe producten, herontwerp van bestaande producten! • Kies voor een integrale benadering! • Vermijd oogkleppen en kort door de bocht benadering! Maak gebruik van het netwerk en ervaringen van anderen!
15
