MADE-IN-EUROPE.NU. Additive manufacturing: Fabrikanten CNC-machines stappen in. 3D printen. Topologie de sleutel tot succes

MADE-IN-EUROPE.NU Digimagazine voor de verspanende en additive manufacturing industrie in de Benelux - februari 2014

Gerrit-Jan de Ridder:

Nauwkeurigheid: hoe

dienstverlening wordt

beheers je de

gebaseerd CNC

plug and play

machinenauwkeurigheid?

programmeren

automatiseren

onderscheidende factor

Siemens: model-

Halter Automation:

Additive manufacturing: 

Fabrikanten CNC-machines stappen in



Aldema: Vlaamse gereedschapmaker investeert in 3D printen



Topologie de sleutel tot succes



Grote beurzen pakken het

thema 3D printen op

Made-in-Europe.nu digimagazine februari 2014

1

Subtractief of additief

Omslagfoto: EOS toonde op EuroMold

Wat wordt het in de toekomst: additief produceren of blijven we sub-

deze warmtewisselaar,

tractief componenten maken? Een combinatie van beide, denkt Adrian

gemaakt op de nieuwe

Keppler van EOS, een van de Duitse aanbieders van additive manufac-

M 400 machine.

turing technologie. Hij verwacht wel dat de nieuwe technologie een deel van de verspaning naar zich toe zal trekken. Misschien is dat de reden waarom opeens traditionele machinebouwers zoals DMG Mori en Hermle zich ook manifesteren met additive manufacturing technologie. Ontbrak het thema nog op de EMO, op de komende Metav staat het nadrukkelijk in de belangstelling. 3D printen, om het zo te noemen, is definitief uit de startblokken. Maar dat neemt niet weg dat CNCfrees- en draaitechnologie ouderwets is. Integendeel, lees maar hoe

Okuma de grenzen van het precisiefrezen verlegt. Net zo min als de elektrische auto de verbrandingsmotor volledig zal verdringen, zal additive manufacturing het frezen overbodig maken. Daarom blijven we over beide technologieën schrijven.

Veel leesplezier, Franc Coenen

Made-in-Europe.nu digimagazine is een uitgave van VOF Franc Coenen Publiciteit en is onderdeel van het multimediaal concept Made-in-Europe.nu De website en het digimagazine richten zich op de verspanende en additive manufacturing industrie in de Benelux. Redactie: Franc Coenen, Schuttersdreef 72, 6181 DS Elsloo, T +31 46 4333 123. Advertenties: 54U Media, Vincent Span ([email protected]) & Harold Draaijer ([email protected]) , T +31 55 360 1060 © VOF Franc Coenen Publiciteit; delen van artikelen via internet mag mits bronvermelding en doorlinken naar het digimagazine of de website.


2

Nog sneller en nauwkeuriger verspanen: hoe

Productief nauwkeurig frezen vergt totaal concept Okuma had een aardige demo opstelling be-

De markt voor zeer nauwkeurige matrijs- en precisiecomponenten groeit. Hierbij komt het niet alleen op de laatste µm nauwkeurigheid aan, maar vooral op de stabiliteit om deze hoge nauwkeurigheid onder productieomstandigheden vast te houden. Okuma laat in het verticaal bewerkingscentrum MP-46V zien dat je grenzen ver kunt opschuiven.

de vervolgens de foto. Een applicatie die zich,

dacht voor de laatste huisshow van 2013 in Kre- aldus Tom Strijbos van Gelderblom, gemakkelijk feld, waar het Europees hoofdkwartier is ge-

laat realiseren dankzij het open karakter van de

huisvest. Een foto van bezoekers werd digitaal

Okuma-besturing, die gebaseerd is op een Win-

bewerkt, met software automatisch vertaald

dowsomgeving. Waar het echter vooral om

naar een NC-programma en de machine frees-

ging, is de nauwkeurigheid waarmee gefreesd


3

Gefreesd op de MP-46V met een Ra van 0,033 µm. Rechts een video van deze machine.

wordt. De hoge nauwkeurigheid van de Okuma

is dat de machine gedurende de dag stabiel

MP-46V is mede te danken aan het Thermo

blijft. Tom Strijbos: “Uiteindelijk is de constructie

Friendly Concept dat de fabrikant in deze ma-

zodanig aangepast dat de machine amper nog

chine toepast. Dit concept vormt samen met het groeit als de temperatuur stijgt.” Dit resulteert

Collision Avoidance System en Machining Navi

in een maximale volumetrische afwijking van 5

de pijlers onder de nauwkeurigheid, samenge-

µm, over het hele bereik van de tafel gemeten.

bracht in Intelligent Technology.

Deze 5 µm volumetrische nauwkeurigheid blijft behouden binnen een temperatuurschomme-

Thermisch zeer stabiel

ling van 8 graden C. Deze machine, ontwikkeld voor de stempel- en matrijzenbouw en andere

Het Thermo Friendly Concept zelf rust op drie

fijnmechanische frezers van ultraprecisie com-

pijlers: een slimme constructie van de machine,

ponenten, hoeft dan ook niet langer in een ge-

bijvoorbeeld de thermisch symmetrische ram-

conditioneerde ruimte te staan om zeer nauw-

constructie en het isoleren van de spanenbak;

keurig te blijven frezen.

een machinedesign dat zich aanpast aan de wisselende omgevingstemperatuur; en een besturing die de onnauwkeurigheid die toch nog

Hogere productiviteit

ontstaat, tot een minimum reduceert. Voor dit

Dit vertaalt zich allereerst in een hogere nauw-

laatste gebruikt Okuma onder andere sensoren

keurigheid. De oppervlakte kwaliteit bedraagt

die naast de spindel zijn geplaatst. Op basis van in aluminium (A7075) Ra-waarde van 0,033 µm de spindeldata en de meting van deze sensor,

en een Rz van 0,180 µm. De rechtheid van de

wordt de verwachte foutpositie berekend waar- MP-46V bedraagt 1 µm, de helft van wat de anna de besturing automatisch corrigeert. Okuma dere Okuma verticale centra bereiken. Het zegt hierdoor maximaal 0,1 µm afwijking te

tweede voordeel dat een thermisch stabiele ma-

kennen in de positie van het gereedschap op

chine volgens de fabrikant biedt, is een hogere

het werkstuk. De kracht van het totale concept

productiviteit. Je hoeft immers gedurende de


4

Nieuwe Multus U

De huisshow in Krefeld trok ook nogal wat Nederlandse klanten. Die hadden onder andere interesse voor de nieuwe Multus U3000 multitaskingmachine die Okuma op de EMO heeft gepresenteerd. De opbouw van deze draaifreesmachine is anders dan tot nog toe. In plaats van een wigvorm is nu gekozen voor een grote Y-as slag. Okuma past voor de freesspindel eigenlijk dezelfde opbouw toe als bij een kolommachine, wat ertoe leidt dat de Y-as over 250 mm kan verplaatsen, waarbij de X-verplaatsing ook nog eens 125 mm kan bedragen. Hierdoor zijn de freescapaciteiten van deze machine nog verder vergroot ten opzichte van de vorige Multusgeneratie. Op de machine kan zowel een boven- als onderturret worden geplaatst, die gelijktijdig kunnen bewerken. Als ondersteuning voor zwaardere werkstukken kan een bril worden geplaatst. Zelfs dan blijven nog vier stations van de onderturret beschikbaar voor gereedschappen. 70 bar koelen De koeling van 70 bar loopt door de spindel. Het gereedschappenmagazijn is nu aan de voorzijde van de machine toegankelijker. Tom Strijbos zegt dat vooral de freescapaciteiten van deze nieuwe Multus zijn verbeterd, mede doordat je veel in het XY-vlak kunt frezen zonder de C-as te verdraaien. Ook deze Multus U wordt gebouwd volgens het Thermo Friendly Concept. De machine is leverbaar in een 3000 uitvoering (1000 of 1500 mm tussen de centers) en een 4000 uitvoering (1500 of 2000 mm).

dag minder vaak de nauwkeurigheid te controleren of de offset te wijzigen. Okuma zelf zegt dat de 12 controles tijdens een werkdag bij een machine zonder het Thermo Friendly Concept verminderd worden tot 1, aan het begin van de dienst.

-> lees verder op pagina 6


5

Groot verspaning blijft het goed doen

De groot verspaning blijft het goed doen in Nederland. De afgelopen jaren heeft deze sector flink geïnvesteerd. Het op de EMO 2013 voor het eerst getoonde 5-assig draaifreescentrum VTM 2000YB was ook in Krefeld prominent aanwezig. De tafel kan werkstukken tot 10 ton dragen, met maximale afmetingen van 2 meter doorsnede en 1,4 meter hoog. Gekoeld wordt met 150 bar door de spindel. “Ook in de groot verspaning zie je steeds lastiger te bewerken materialen, zoals nikkellegeringen en titanium”,

aldus Tom Strijbos. Gefreesd wordt met 22 kW continu vermogen en 37 kW piekvermogen met een koppel van respectievelijk 305 (continu) of 505 (piek) Nm. De draaibewerkingen gebeuren met een maximaal koppel van 8415 Nm (piek) en 5610 Nm (continu). Ook bij dit 5-assig draaifreescentrum heeft Okuma veel gedaan om de machine een zo stijf mogelijke structuur te geven. In de X-, Y- en Z-as worden rolgeleidingen gebruikt. En in zowel de X- als Z-as worden dubbele kogelomloopspindels gebruikt voor meer stabiliteit. Bij deze VTM 2000YB vertaalt zich dit in een volumetrische nauwkeurigheid van 20 µm.

Foto boven en rechterpagina: 5 -assig draaifreescentrum VTM 2000YB


Meer informatie: Okuma Europe Gelderblom

6


7

Dienstverlening de onderscheidende factor

Gerrit-Jan de Ridder over de machinemarkt anno 2014

Hoewel de voorbije jaren voor de fijnmechanische industrie niet gemakkelijk zijn geweest, is Gerrit-Jan de Ridder thans positiever gestemd dan dat hij rond de eeuwwisseling was. Hij ziet namelijk bij zijn klanten werk uit lage lonen landen terugkomen. Want goedkope productielanden zijn duurder geworden. En het consumentengedrag in Europa verandert. Consumenten willen het nieuwste, het hipste product. Logistiek wordt een belangrijke factor. Deze twee aspecten samen vormen argumenten om dichterbij je eindklant te gaan produceren.


8

De Ridder stapt met Orthodutch in een

N

nieuwe markt

eem de productie van Philips

scheerapparaten die gedeeltelijk weer terug is in Drachten. “En omdat de kwaliteitseisen omhoog gaan, bouwt men weer een eigen gereedschapsmakerij op”, zegt Gerrit-Jan de Ridder. Een reden om optimistisch te zijn. Als de opkomende landen zoals China en India straks echt op stoom komen en de consumenten daar gaan De Ridder heeft recent een nieuw bedrijf opgericht, Orthodutch. Hiermee stapt hij in een heel consumeren zoals wij in het Westen doen, dan nieuwe markt, namelijk die van aangepaste is de West-Europese maakindustrie meer nodig schoenen en schoenzolen. De doelgroep: orthopeden en podologen. dan ooit, denkt hij. “Als goedkope landen op een niveau gaan consumeren zoals wij hebben gedaan en de Amerikanen nog doen, dan hebben ze ons nodig om te leveren. Kijk eens naar de interesse van Chinese bedrijven om zich in Europa te vestigen.”

Kijk wat bij de klant past Hij praat daarom liever niet over een crisis maar over ‘bijzondere tijden’. “Dit is de nieuwe economie. We moeten eraan wennen te concurreren met bedrijven die we niet kennen.” In de voorbije, ‘bijzondere’ jaren heeft De Ridder zijn productportfolio uitgebreid. Twee jaar geleden werd het aanbod vergroot met het dealerschap van Litz, recent met de komst van het Zwitserse

Je zou bijna denken schoenmaker blijf bij je leest, maar dat doet De Ridder wel degelijk, legt Gerrit-Jan de Ridder uit. “Nederland telt 2.000 podologen, die net als een opticien alles zelf willen doen. Daarnaast zijn er nog 400 fabrikanten van aangepaste schoenen in de Benelux. Wij hebben voor hen een compleet turn key pakket samengesteld op basis van een i-mes icore freesmachine uitgebreid met specifieke extra’s als een scanner om de voetzool te meten en een softwarepakket dat de uitkomsten van de scan vertaalt naar een freesprogramma. Want deze doelgroep heeft geen freeservaring. Je moet het ze dus gemakkelijk maken.” Behalve in de Benelux heeft De Ridder deze volledig geautomatiseerde systemen ook al in Oostenrijk en Canada verkocht. Hij denkt dat frezen nog lange tijd een goedkopere oplossing zal blijven dan het 3D printen van zo’n aangepaste voetzool.

Schaublin. “We zagen dat werk bleef liggen en zijn in die leemte gestapt. We kijken voortduMade-in-Europe.nu digimagazine februari 2014

9

“Het verschil tussen goede en slechte machines is minder geworden. Dus moet je je met service onderscheiden” rend wat bij onze klantenkring

om stimuleert hij zijn verkopers langrijker en daarmee onder-

past en hoe ons programma er om de offerte persoonlijk te in de toekomst moet uitzien

scheiden we ons. Met deskun-

overhandigen aan de potentie- digheid kweek je een vorm van

voor onze klanten.” Deze leem- le klant. “Een persoonlijke be-

respect en vertrouwen bij klan-

te is mede ontstaan doordat

nadering hoort bij ons service-

ten.”

spelers die begin deze eeuw

concept. Je moet bij de klant

nog groter waren dan De Rid-

aan tafel zitten.” Hij wil er ook

der, verdwenen zijn. Dan moet

na de deal aan tafel blijven zit-

er toch meer zijn? Het sleutel-

ten. De Ridder THO heeft de

Tussen fabrikant en klant

woord in de groei van de on-

laatste jaren geïnvesteerd in

Hij vindt dit thuis horen bij het

derneming is service. Gerrit-Jan applicatieontwikkeling, met na- type bedrijf dat een machinede Ridder is overtuigd dat

me voor de Sodick vonkerosie- importeur is. Die zit namelijk

dienstverlening de doorslagge- machines. Maar ook op het vlak per definitie tussen de klant en vende factor is en nog meer

van slijpen freestechnologie

de fabrikant. “We moeten bei-

gaat worden in deze markt.

heeft hij applicatiemensen in

den dienstverlening aanbieden.

“Want het verschil tussen goe-

dienst. Die krijgen de vrijheid

We moeten de fabrikant onder-

de en slechte machines is min-

van hem. “Ze mogen klanten

steunen om zijn product suc-

der geworden. Met dienstverle- vrij benaderen om behulpzaam cesvol te maken. En onze klanning op hoog niveau onder-

te zijn bij rendementsverbete-

scheid je je.”

ring. Dat wordt alleen maar be- in te zetten.” Als je daarin

ten om de producten succesvol

Klant helpen beter te worden Service begint voor hem al in het offertestadium. Hij haat het om een offerte met de post toe te sturen, of per e-mail. DaarTaiwanese en Duitse machines zullen qua prijzen naar elkaar toegroeien, verwacht De Ridder.


10

Ook tweejaarlijkse EMO is teveel

Beurzen en het internet

De Ridder THO neemt dit jaar deel aan de Techni-Show (11 - 14 maart in Utrecht). Echter: met een beperkte stand, met slechts enkele machines. Gerrit-Jan de Ridder vindt het concept beurs in zijn algemeenheid namelijk “achterhaald”. “De stand is eigenlijk een dure koffiekantine.”

Het concept machinebeurs is ingehaald door het internet. Vroeger was de beurs hét evenement om je als metaalbewerker te laten informeren over de nieuwe producten. Tegenwoordig gebruiken potentiële klanten het internet

voor de voorselectie en nodigen dan een select groepje leveranciers uit om een voorstel te doen. “Wij staan primair op een beurs om er nieuwe contacten op te doen. Maar als we dan thuis komen met de map met alle contacten, zie ik dat we ze allemaal al kennen. Zonde van het geld. We moeten hier hard werken en goed op onze portemonnee letten. Dan bezoek ik voor dat geld liever met mijn klanten de fabriek, dat geeft veel meer diepgang.” Zelfs een tweejaarlijkse EMO vindt hij eigenlijk te veel van het goede. Eens in de drie tot vier jaar een EMO is voldoende. “En dan wil ik als handelaar best een fee betalen aan mijn fabrikanten als ze zorgen dat mijn klanten ook gaan.”

slaagt, hoef je je als importeur geen zorgen te

met kwaliteit en nauwkeurigheid van de machi-

maken dat de fabrikant op een dag zelfstandig

nes, maar is puur een imagokwestie. “Maar 20

de markt op wil. De fabrikanten waar De Ridder procent is wel veel geld.” Hij verwacht dat de THO mee samenwerkt, denken in de verste ver- Taiwanese en Europese machines uiteindelijk te niet aan eigen vestigingen in de Benelux. Zij

qua prijsniveau naar elkaar toe gaan groeien.

zien de importeur als een volwaardige service

De loonkosten in Taiwan liggen namelijk slechts

collega en investeren daar ook in. Ze zouden er fractioneel lager dan in Europa. “En dan gaat

ook een harde dobber aan krijgen. “De markt

ook daar de importeur het verschil maken.”

en onze klanten zijn ons kapitaal.”

Slijpen versus harddraaien Taiwanese machines

De meest recente toevoeging aan het portfolio

De Ridder heeft lange tijd alleen Europese mer- is Schaublin, een Zwitserse fabrikant van preciken vertegenwoordigd. Twee jaar geleden is

sie draaimachines. Echt high-end niche pro-

daar het Taiwanese merk Litz aan toegevoegd.

ducten, waarmee je radiaal zowel als axiaal bin-

Het prijsniveau van Litz ligt gemiddeld rond de

nen 1,5 µm draait; in geharde materialen (tot 62

20 procent onder dat van de bekende Duitse

HRC) in een nauwkeurigheid van 3 µm. “Dan

machines. Dat heeft volgens hem niks te maken kom je in het bereik van het precisieslijpen.” Hij Made-in-Europe.nu digimagazine februari 2014

11

ziet het opnieuw als een aanvulling die naad-

chines nog nauwkeuriger ziet worden in de ko-

loos aansluit op het slijpprogramma. “Het is niet mende jaren, verwacht hij wel een accentvereen iedermans draaibank, maar we vullen er

schuiving in de R&D-programma’s van de ma-

een leemte mee op." Wat dit merk vooral aan-

chinebouwers. De periferie zal meer aandacht

trekkelijk maakt, is de relatief grote installed ba- krijgen, zoals automatisering. “Als de hele we-

se in de Benelux. Er staan er meer dan 1.000 in

reld aan het consumeren slaat, hebben we een

de Benelux. Ondervindt hij in dit segment geen

tekort aan vakmensen om al die producten te

concurrentie van het harddraaien? In de ogen

maken. We moeten dus een hogere productivi-

van De Ridder draait het niet alleen om de

teit uit de machine halen.” De Ridder zet deson-

µm’s, maar ook om de vraag hoe en tegen wel- danks niet de stap om zelf automatisering aan ke kosten die bereikt worden. “Het gaat uitein-

te bieden. Het bedrijf investeert wel in de ken-

delijk om het rendement, het samenspel tussen nis, maar niet in de hardware zoals robots. Dat nauwkeurigheid en kosten. Harddraaien en

laat hij aan de specialisten over. “Met partners

rondslijpen staan qua nauwkeurigheid niet ver

samenwerken is leuker dan alles zelf willen

van elkaar, maar slijpen is nog steeds een goed- doen.” kopere bewerking. Alleen al vanwege de lagere gereedschapskosten. We dressen de slijpsteen en gaan verder. En we kunnen met slijpen veel meer doen: polygoon slijpen, rechthoekig slijpen. Alles is te maken.”

De Ridder

Meer aandacht voor periferie Hoewel Gerrit-Jan de Ridder de maDe markt voor De Ridder is vooral die waar het om nauwkeurigheid gaat, zoals in het draad – en zinkvonken met Sodick.


12

Drie keer 3D printen Het thema 3D printen, zoals additive manufacturing tegenwoordig wordt aangeduid, is in. Dat blijkt wel uit de aandacht op beurzen voor het onderwerp.

printen. Twee nominaties voor

O

Consult & Automation is kans-

DMG Mori.

de Techni-Show Innovatie Awards hebben daar direct mee te maken. Renishaw

maakt met de AM 250 kans op een van de awards en CNC hebber met de machine van Phenix Systems (tegenwoordig 3D Systems) voor het printen

p 26 en 27 febru-

ari vindt in Veldhoven weer RapidPro plaats, sinds enkele jaren hét 3D print evenement in de Benelux. Dit keer met een

van metalen componenten. Samen met enkele partners organiseert de Koninklijke Metaalunie ook tijdens deze beurzen een congres.

RapidPro 26 en 27 februari Congres Metaalunie

apart gedeelte voor de professionals en de homeprinters: RapidPro Industrial en RapidPro Home Professional. Interessant voor verspaners is het symposium dat de Koninklijke Metaalunie op 27 februari organiseert. Dit is helemaal gewijd aan het thema 3D printen in metaal.

Metav

En als derde beurs pakt de Me-

Techni-Show en ESEF

tav het thema op. De Metav

11-14 maart

gaat vanaf dit jaar samenwerken met Rapid.Tech, de Duitse

Congres Metaalunie

vakbeurs die al een jaar of tien elk jaar plaatsvindt. Op de komende Metav is er al een apart themapaviljoen gewijd aan ad-

Techni-Show en ESEF

ditive manufacturing. Hier zijn

Ook de Techni-Show en ESEF

onder andere de MPA techno-

schenken dit jaar volop aan-

logie van Hermle te zien even-

dacht aan het onderwerp 3D

als de Lasertec 65 AM van


Metav

11-14 maart Sonderschau Rapid.Area

13


14

Vlakbed of schuinbed: that’s the question

D

len”, zegt Irek Ostrowski. De FAT Tur MN serie in de huidige vorm is daar onder andere het resultaat van. e overname van FAT door Haco

Group, een Belgische machinebouwgroep, heeft de Poolse fabrikant groeimogelijkheden gege-

Vlakbed of schuinbed

ven. Het heeft voor een complete verandering

Formeel is dit een teach-in draaimachine.

van productiefilosofie gezorgd en op alle ni-

Ostrowski maakt echter liever het onderscheid

veaus in het bedrijf de investeringen mogelijk

tussen vlakbed en schuinbed draaimachines.

gemaakt. “Hierdoor hebben we nieuwe model-

“Tegenwoordig is het lastig de indeling CNC-

len hoogwaardige machines kunnen ontwikke-

en teach-in draaimachines in stand te houden.


15

Beter is te spreken over vlakbedmachines met CNC- en schuinbed CNCmachines”, aldus Ostrowski, zich realiserend dat dit onderscheid arbitrair is. De traditionele teach-in draaibank wordt tegenwoordig ook met een besturing geleverd. De besturingstech-

nologie die FAT gebruikt voor de Tur MN machines is zelfs niet eens een goedkope CNC-besturing: Siemens Sinumerik 840 D sl, inclusief ShopTurn. Als je ook nog eens de optielijst ziet, dan kun je je helemaal de vraag stellen waarom niet direct de stap naar een volwaardige CNC-machine maken? FAT biedt immers opties aan als een Sauter revolver met de mogelijkheid voor aangedreven gereedschappen, overnamespil, vier geleidingen en uiteindelijk zelfs de mogelijkheid om de CNC-modus volledig in te schakelen. De keus voor vlak- of

schuinbed wordt volgens FAT ingegeven door het product dat je er op gaat bewerken. “Beide machinetypen hebben voor- en nadelen”, gaat Ostrowski verder. En voor bepaalde toepassingen, zoals het draaien van zware assen, biedt de vlakbedmachine in zijn ogen duidelijk voordelen, zoals

de betere toegankelijkheid en daardoor eenvoudigere handling van de werkstukken, de hogere stabiliteit en betere spanenval. Made-in-Europe.nu digimagazine februari 2014

16

Joost Verschure (Dormac) samen met FAT ceo Gabriël Joy (rechts) .

Dat vindt ook Joost Verschure, sales directeur

men de Sinumerikbesturing in combinatie met

bij Dormac CNC Solutions. “Het verschil tussen

ShopTurn als een voordeel van de FAT-

beide type draaimachines zit in de toeganke-

machines, die in de praktijk vaak voor repara-

lijkheid en kunnen brillen. Hier biedt de FAT-

tiewerk en enkelstuks worden ingezet. Pro-

vlakbedmachine duidelijke voordelen.” Hij

grammeren aan de machine is hiermee eenvou-

denkt dan aan de markt voor zware schroefas-

diger.

sen, hydrauliekcomponenten, onbalans producten en ook het zwaardere reparatiewerk. Voor dergelijke toepassingen biedt het vlakbed type beslist voordelen. “Deze machine kan be-

Nog complexere machines

hoorlijke krachten aan.” Hij wijst onder andere

De productie van FAT bestaat momenteel uit 10

op de ondersteuning van het bed. Waar andere procent CNC-machines - oftewel de schuinbed fabrikanten het bed enkel aan de zijkanten van

- en 90 procent teach in - de vlakbed. De fabri-

de machine laten dragen op steunen, plaatst

kant wil beide lijnen naast elkaar blijven ontwik-

FAT nog een ondersteuning in het midden.

kelen, benadrukt Irek Ostrowski. “Voor de vlak-

Joost vindt dat je kunt zien dat de Polen nog

bedlijn ontwikkelen we momenteel nieuwe op-

niet met de kaasschaaf over de machine zijn

ties. Denk hierbij aan meer automatisering,

heen gegaan, iets dat anderen wel doen om

sneller bewerken en ook een volledige 5-assige

gewicht en zo kosten te besparen. “Het resul-

draaifreesfunctie op de draaimachine.” Nu al

taat is vaak dat je aan stabiliteit inboet, terwijl

levert FAT als optie een aparte freesunit, die

de basis uiteindelijk de machine bepaalt. De

achter de slede op een onafhankelijk gestuurde

rest zijn immers koopdelen.” Bij Dormac ziet

U-as wordt geplaatst. Hiermee vergroot je de


17

freesmogelijkheden verder dan enkel de aange-

Startersversie TUR SC

dreven gereedschappen in de revolver. Een andere optie die FAT nu al aanbiedt, is een hoge drukpomp voor het koelmedium, inclusief filter. Daarnaast zal FAT in de toekomst met nog grotere uitvoeringen komen. “Aan de ene kant moderniseren we de bestaande modellen, aan de andere kant komen we met nieuwe grotere en meer complexe vlakbed draaimachines.”

FAT ontwikkelt een ‘starters’ versie van de draaibank, de TUR SC, die volgens Joost Verschure dichter tegen het concept van de bekende Teach-in draaibank aanleunt. Het grote verschil met de CNC-uitvoeringen is dat bij deze SC-serie een Siemens 820 sl besturing gebruikt wordt, zodat de machine semi open is en over echte (elektronische) handwielen beschikt voor de X- en Z-as. FAT noemt zelf als voordeel van dit nieuwe concept dat je eigenlijk best of both worlds hebt: de voordelen van de CNC-besturing (elektronische handwielen bijvoorbeeld) maar geen speciale programmeerkennis nodig hebt. De draaier kan kiezen tussen een enkel element van verspaning, een vaste cyclus of een compleet programma. Standaard wordt de machine gebouwd met een 2 traps automatische versnellingsbak en een snelwisselbeitelhouder van Multifix.

Maatwerk oplossingen

Meer informatie FAT Dormac CNC Solutions


FAT biedt de draaimachines aan in tal van uitvoeringen met veel opties. Daarmee houdt het niet op, zegt Irek Ostrowski. “Wij zijn sterk gericht op de vraag van onze klanten en kunnen in korte tijd specifieke zaken op klantbestelling ontwikkelen. Veel machines die we uitleveren ontwikkelen we in samenwerking met de eindklant.” Dat FAT dit kan doen komt mede door de Belgische eigenaar, HACO groep. Hierdoor heeft men kunnen investeren in onder andere een design afdeling. FAT beschikt daarnaast over een eigen gieterij. De machinebedden worden in deze gieterij gemaakt. Het bedrijf werkt ook voor derden.

18

Nauwkeurigheid begint bij jezelf

A

De nauwkeurigheid van verspaande stukken komt op een alsmaar hoger niveau te liggen. Hoe beheers je echter de machinenauwkeurigheid? Door blind te varen op de specificaties in een folder? Of door zelf regelmatig de nauwkeurigheid te meten? niet de grootste uitdaging; wel om deze op een productieve manier te halen. De machine speelt daar een belangrijke rol in, zegt Gert Dijk van ls je vandaag de dag geld wilt ver-

Dijk Consult. “Maar de mens is de belangrijkste

dienen, moet je de eerste keer raak schieten.

factor, naast machine, gereedschap, methode,

Hoge nauwkeurigheden halen in freeswerk is

meten en moeder natuur.” De mens is wispeltu-


19

Gert Dijk: “Probeer het moment waarop je foute producten maakt, voor te zijn”

een 3-assige machine kunnen er 21 fouten ontstaan: 3 rotatiefouten, 2 rechtheidfouten en 1 positioneerfout per as en daar bovenop nog de 3 haaks-

rig, niet altijd eerlijk. Wie geeft

al een fout product opleveren,” heid fouten. Bij de 5-assige ma-

er nu graag een crash van de

zegt Gert Dijk. De machine lijkt chines komen daar nog rotatie-

spil toe? Hoe gering die ook is, misschien wel stijf, maar een

afwijkingen, verschuiving van

de gevolgen kunnen desastreus simpele test die Gert Dijk bij

middelpunt, scheefstand en

zijn. De spindel is de zwakke

een Duitse premium machine

nulpunt oriëntatie als mogelijke

schakel in de machine. Naslij-

heeft gedaan, namelijk een

fouten bij. Gert Dijk adviseert

pen van de conus maakt een

meetdoorn in de spindel plaat- om standaard een afname uit

spindel na een botsing nog niet sen, op twee punten meten en

te laten voeren als een nieuwe

recht. “Vervang na een klap be- dan tegen de spindel duwen,

machine wordt geleverd. Daar-

ter meteen de spindel wanneer laat bij duwen met 1000 N al

naast wordt hij geregeld inge-

deze slingert.” Maar dat vergt

een verplaatsing van de spil

schakeld als er onenigheid is

wel een open cultuur, waarin

van 70 µm zien.

over de nauwkeurigheid van

medewerkers fouten niet weg-

een machine. Het verbaast hem

moffelen maar eerlijk toegeven.

dat zoveel verspaners blind va-

“Een draaizwenkkop bijvoor-

ren op de nauwkeurigheid die

beeld is erg gevoelig. Na een

Afname noodzakelijk

de machineleverancier opgeeft.

duw moet je eigenlijk direct

De kans dat een machine af-

Bij een op de drie machines die

controleren of de uitlijning ten

wijkt van de opgegeven nauw-

hij afkeurt bij de afname, kan

opzichte van de tafel nog goed keurigheid bestaat zelfs bij

de onnauwkeurigheid alleen

is, als het om precisie bewerken nieuwe machines. Alleen al bij

worden weggewerkt door ma-

gaat, kan de kleinste afwijking

chineonderdelen na te stellen,


20

Gert Dijk: simpele meetroutines geven inzicht in hoe nauwkeurig de machine nog is.

of erger nog, na te bewerken.

Zelf meten

in het gereedschapsmagazijn

Voor hem het bewijs van het

Verspaners kunnen ook zelf

van de machine geplaatst, zo-

belang van een machine-

testen doen. “Voor 1.000 euro

dat de testcyclus automatisch

afname. Gert Dijk zegt daar-

koop je al een meetdoorn en

kan worden uitgevoerd.

naast dat er in het selectiepro-

een winkelhaak waarmee je de

ces van een nieuwe machine

Door regelmatig dergelijke tes-

haaksheid van je machine

veel meer gebruik moet wor-

ten te doen en de uitkomsten

meet. Toch doet bijna niemand te registreren, signaleer je de

den gemaakt van de testwerk-

dit.” De rondloop en de paral-

afname van de nauwkeurigheid stukken die onder andere door lelliteit met de Z-as kun je een- in de loop der tijd en kun je VDI en NC Gesellschaft zijn voudig bepalen met een meet- voor jezelf het moment bepaontwikkeld. Ook het (liefst op taster. Ook de stand van de spil len waarop de machine niet voorhand) laten bewerken van

een eigen specifieke serie pro-

ten opzichte van de tafel en de langer nauwkeurig genoeg is. baanvolgnauwkeurigheid van

ducten geeft inzicht of de ma-

“Probeer het moment waarop

de X-, Y- en Z-as laten zich re-

chine voldoet aan de verwach-

je foute producten maakt, voor

latief eenvoudig controleren.

te zijn.”

tingen. Behalve dat ze iets over Een stap verder gaan bijvoorde machine zeggen, geven ze beeld de systemen van IBS, zo-

Thermische drift

ook inzicht in de vraag of de

als de R-test die met een meet-

machine voor het werk ge-

taster en een kogel een in-

Thermische drift is een ander

schikt is.

procescontrole uitvoert. Deze

aandachtspunt als het om

3D meettaster en kogel worden nauwkeurig frezen gaat. MachiMade-in-Europe.nu digimagazine februari 2014

21

nebouwers kennen deze en bouwen in de besturing compensatietabellen in, met name voor

Workshop Procesbeheersing en machinenauwkeurigheid

de Z-as. “Maar”, zegt Gert Dijk, “ze gebruiken voor alle machines dezelfde compensatietabel terwijl de machines niet exact hetzelfde reageren op warmteontwikkeling.” Een eenvoudige test is elke 10 minuten de as-verplaatsing meten met een meettaster en dan nog een omslagmeting uitvoeren om het verloop van de

Gert Dijk heeft op basis van zijn jarenlange ervaring in het controleren en beoordelen van gereedschapsmachines twee workshops ontwikkeld: procesbeheersing en nauwkeurigheid én machine-inspectie en nauwkeurigheid.

haakse stand van de spil ten opzichte van de tafel te registreren. Meten is immers weten. En

Hier vind je meer informatie.

zonder dat je de nauwkeurigheid van de machine beheerst, wordt geld verdienen met nauwkeurigheid wel erg uitdagend. Meer informatie Dijk Consult


22

Productierijp maken van 3D printen een hobbelig parcours Topologie optimalisatie: dat is voor Robin Weston, marketing manager additive manufacturing bij Renishaw, een van de sleutelfactoren voor een succesvolle doorbraak van 3D printen richting de productie. Tegelijkertijd moet het opbouwen versneld worden. Binnen twintig uur moet een complete set up van de machine komen. Foutloos, bewaakt door procesmonitoringsystemen.


23

S

deel, zonder te verzaken. Als je de gewichtsbe-

sparing doortrekt naar het volledige frame, dan zou dit uiteindelijk nog slechts 1.400 gram weamen met Empire Cycles, een kleine gen in plaats van 2.100 gram. Een carbon frame

fietsenfabrikant in Noord-West Engeland, is Re- weegt weliswaar nog minder, maar is minder nishaw een half jaar geleden een project gestart goed bestand tegen de zware belastingen van dat laat zien waarom je additive manufacturing een mountainbike. “Daarom over-engineeren inzet in plaats van bestaande productietech-

wij momenteel carbon frames, om garantieaan-

nieken. Empire Cycles ontwikkelt en bouwt

spraken te voorkomen”, zegt Chris Williams, di-

hoogwaardige mountainbikes. De beide engi-

recteur van Empire Cycles.

neers van het bedrijfje vinden een aluminium frame te zwaar, een carbon frame te zwak. Aan het eind van een seizoen moeten wedstrijdrijders hun peperdure carbon fiets vervangen,

Designed for manufacturing

omdat de belastingen te zwaar zijn geweest.

Het fietsproject, dat overigens nog een hele tijd

Samen met de engineers van Renishaw is Empi- doorgaat, illustreert volgens Weston hoe je

re Cycles een ontwikkeltraject gestart dat moet

naar de meerwaarde van additive manufactu-

uitmonden in een volledig met lasersmelten gering moet zoeken. Je kunt immers met lasermaakt titanium fietsframe, dat lichter is dan alu- smelten heel gericht materiaal aanbrengen op minium, sterker dan carbon.

plekken waar dit nodig is. “We moeten toe naar designed for manufacturing.” Kennis rond topologie is relatief nieuw. Het vraagt een heel andere manier van ontwerpen. Daarom alleen al

Topologie

zal additive manufacturing niet van vandaag op

Daartoe gebruiken ze solidThinking Inspire, een morgen doordringen in de productie. Renishaw softwarepakket van Altairs voor topologie. Na

heeft vorig jaar een Duits bedrijf dat 3D printen

een aantal iteraties van het koppelstuk tussen

toepast overgenomen. Robin Weston legt uit

het zadel en het frame weegt het lasergesmol-

dat dit precies past in de strategie van Reni-

ten deel 44 procent minder dan het oorspron-

shaw om klanten te helpen in het ontwikkelen

kelijke deel (titanium: 200 gram versus 360

van succesvolle applicaties voor de lasersmelt-

gram in aluminium), terwijl de mechanische ei-

technologie. “Try before you buy.”

genschappen beter zijn. Het onderdeel van titanium is gedurende 50.000 cycli belast met 1200 N, zonder dat het deformeerde. Uiteindelijk heeft het zes keer zoveel testcycli (volgens

Procesbeheersing

EN 14766 norm) doorstaan als het standaard

Topologie mag dan een sleutelbegrip zijn, bij


24

Renishaw verwacht doorbraak van additive manufacturing binnen vier tot vijf jaar

Renishaw denkt men dat er meer nodig is om additive manufacturing daadwerkelijk productierijp te maken voor de maakindustrie. Materiaalkennis en materiaalcertificering zijn net zulke essentiële voorwaarden. Procesbeheer-

sing is een ander punt. Niet alleen weten wat er in het smeltbad gebeurt, maar de totale handling van poeder tot eindproduct automatiseren en bewaken, zodat de kwaliteit reproduceerbaar wordt. Op dit laatste vlak brengt Renishaw de kennis en ervaring rondom het meten van verspaande producten in. Bestandsintegriteit is een ander thema. Het digitale product zoals je dat offline klaar maakt voor de lasersmeltmachine, moet foutloos van de machine komen met zo min mogelijk tussenkomst van de operator.

Snelheid vervijfvoudigen En dan is er nog het punt van de opbouwsnelheid. Die ligt, zegt Robin Weston, nu te laag om echt serieus over productietoepassingen te spreken. Het frame van de mountainbike kan nu in één run opgebouwd worden met een AM 250 machine. Maar dat vergt 100 uur. “Ons doel is binnen 20 uur een complete set op te bouwen.” Zo’n vervijfvoudiging van de

opbouwsnelheid zal niet binnen heel korte tijd gerealiseerd worden. Meer laservermogen is Boven: een van de eerste modellen, onder het

volgens hem niet vanzelfsprekend de beste

uiteindelijk geprinte deel, dat 44 procent lichter

oplossing. Immers; wat is het effect van al dat

is en tegelijkertijd sterker. Made-in-Europe.nu digimagazine februari 2014

25

laservermogen dat je in het materiaal brengt?

proces.” En je moet al rekening houden met de

Bovendien is het de vraag of je dan de detaille-

investeringen in je CNC-machinepark. Als addi-

ring behoudt waarmee producten nu worden

tive manufacturing doorzet, zul je andere ver-

opgebouwd. “We moeten de sweetspot vinden: spanende machines nodig hebben. Wel nauwde juiste combinatie van een hoog vermogen

keurig, maar minder gericht op de hele hoge

van de laser om snel op te bouwen en de juiste

spaandebieten. Je brengt immers alleen daar

detaillering te houden zonder metallurgische

nauwkeurigheid aan waar je nodig hebt. Het

problemen te laten ontstaan.”

mag dan nog wel enkele jaren duren voordat

additive manufacturing gereed is voor de proTegen 2018

ductieomgeving, je moet er wel nu al rekening mee houden.

Dat ontwikkeltraject zal nog een jaar of vier gaan duren, schat Robin Weston in. Moet je als toeleverancier zo lang afwachten? Beslist niet, vindt hij. Je moet over de technologie heen naar de business kijken. “Kijk naar je klanten en de

materialen die je momenteel bewerkt. Zijn daar toepassingen bij die kunnen profiteren van de mogelijkheden van additive manufacturing? Als dat zo is, moet je nu starten met het ontwikkel-


Meer informatie: Renishaw

26

Robin Weston bij het titanium mountainbike frame, gemaakt op een Renishaw AM 250 lasersmeltmachine. In één onderdeel is het materiaalgebruik al geoptimaliseerd voor gewichtsbesparing bij een hogere belastbaarheid.

Renishaw klaar voor de grote vraag Voor de buitenwacht lijkt het alsof Renishaw na gen producten die de mogelijkheden van de de vliegende start in additive manufacturing is

technologie zien. Van Renishaw verwachten ze

stilgevallen. Een wezenlijke vernieuwing was er

echter een andere marktbenadering dan waar

dit jaar niet te ontdekken aan de AM 250 ma-

menig concurrent voor kiest. Tot nog toe zijn er

chine. Toch hebben de additive manufacturing

maar weinig bedrijven in deze sector die hun

activiteiten een enorme ontwikkeling doorge-

klanten de vrijheid geven waar dan ook metaal-

maakt, benadrukt Robin Weston. “We hebben

poeder te kopen en zelf aan de knoppen van de

een complete productiesite van een half miljoen machine te draaien. Robin Weston verwacht dat vierkante meters opgezet. We beschikken nu

de sector dit model niet tot in lengte van dagen

over een productiecapaciteit van zes machines

kan volhouden. “Ik snap dat iedereen geld moet

per maand. En dat kunnen we relatief eenvou-

verdienen. De aanpak om machine, technologie,

dig opschalen.”

settings en materiaal in één pakket te verkopen, is een aanpak om de technologie te laten landen. Van Renishaw verwacht men openheid: een goed platform om te starten, maar vervolgens

Deze zes machines worden nog niet verkocht,

ook om zelf te ontwikkelen. Klanten verplichten

maar Weston merkt wel dat zich andere klanten ons materiaal te kopen, is niet ons businessbij het concern melden. Grote OEM’ers met ei- model.” Made-in-Europe.nu digimagazine februari 2014

27


28

Philips Healthcare: 3D printen en draadvonken voor CT Scan Samen met EOS heeft Philips Healthcare in Best een proces ontwikkeld om een onderdeel voor de CT Scan uit wolfraam te printen. Philips Healthcare is begin 2014 gestart met de productie van dit onderdeel, waarbij men de componenten opbouwt met laser sinteren. Men gebruikt hiervoor een speciale EOS M270 machine, met een aangepast optiek. Nabewerken gebeurt met draadvonken. De moeilijkheid is hoe je het proces zodanig onder controle krijgt dat elk deel van dezelfde kwaliteit is. Philips heeft zelf röntgentechnologie ontwikkeld om het smeltproces te controleren.

Lees hier meer over 3D printen van metaal bij Philips Healthcare en DutchAero.


29

Hermle: MPAtechnologie vult freestechnologie aan

Hermle is de eerste Duitse fabrikant van CNC-machines geweest die in additive manufacturing is gestapt. Jaren geleden al. De bouwer van hoogwaardige 5-assige bewerkingscentra heeft vrijwel geruisloos de MPA-technologie (Metall-PulverAuftragsverfahren) omgezet in een machine die volledig, inclusief de besturing, in eigen huis is ontwikkeld. Er is zelfs geen Duitse universiteit bij betrokken geweest, zegt Rudolf Derntl, algemeen directeur van Hermle. Voor hem heeft vanaf de start van het ontwikkeltraject voorop gestaan dat de technologie voor het thermisch opspuiten van metaalpoeder naadloos moet aansluiten op de freesmachines uit eigen huis. “Het moet passen bij ons proces.” Made-in-Europe.nu digimagazine februari 2014

30

M

ter oplosbaar supportmateriaal, kan men ondersnijdingen maken en complexe inwendige geometrieën. Het supportmateriaal wordt eenvouPA is in feite een thermisch

dig verwijderd door het werkstuk te wassen. In

spuitproces, geïntegreerd in een 5-assig bewer- de MPA-machine wordt het werkstuk opgekingscentrum van Hermle. Kleine poederdeeltjes bouwd (maximaal 500 mm doorsnede) en direct worden met een gas met zeer hoge snelheid op als dat nodig is 5-assig nabewerkt om de juiste het op te bouwen werkstuk gespoten. Bij de

oppervlaktekwaliteit en nauwkeurigheid te krij-

botsing van het poeder met het oppervlak, kan

gen. In feite gaat het dus om een hybridemachi-

de druk oplopen tot 10 GPa en de temperatuur

ne. Ook is het mogelijk om verschillende meta-

tot 1000 graden C. Deze combinatie van druk en len te combineren in een werkstuk. Als het onhoge temperatuur zorgt voor de verbinding van derdeel klaar is, kan nog een warmtebehandehet metaaldeeltje aan het oppervlak. Vergeleken ling volgen om de gewenste hardheid te verkrij-

met lasertechnologie is de temperatuur relatief

gen.

laag, bovendien dringt de hoge temperatuur niet door in de rest van het werkstuk, waardoor interne spanningen beperkt blijven. Eigen CADCAM systeem De machinebouwer heeft een eigen CADCAMsysteem ontwikkeld, MPA Studio. Hierin wordt Hoge opbouwsnelheid

het programmeren van het thermisch spuitpro-

De fabrikant heeft bewust voor het thermisch

ces geïntegreerd in het programmeren van de

spuitproces gekozen vanwege de hoge opbouwsnelheid: men bouwt per minuut drie kubieke centimeter materiaal op en kan grotere volumes eenvoudig aan. Afhankelijk van het gekozen materiaal, zijn de korrels 25 tot 75 µm groot. Omdat Hermle ook gebruik maakt van een in wa-

Hermle heeft een eigen CADCAM systeem ontwikkeld voor het MPA -proces.


31

Hermle MPA bouwt met 3 cm3 per minuut op

freesbewerkingen. Een belangrijk onderdeel van in één machine, kunnen we werkstukken maken de software is een simulatie en een quality

die je niet kunt frezen. Ook de combinatie van

check. Deze geeft vooraf inzicht in de kwaliteit

meerdere materialen in een werkstuk is uniek.”

van het werkstuk. Doordat Hermle al jaren erva- Bij Hermle ziet men de MPA-technologie daar-

ring heeft opgedaan met het proces, beschikt

om als aanvullend op het frezen. Met name zet

men over veel referentiegegevens.

men sterk in op de productie van gereedschap-

Rudolf Derntl ziet de MPA-technologie niet als

pen met inwendige koelkanalen. High end ge-

een concurrerende techniek voor het frezen. “Door de combinatie van opbouwen en frezen

reedschappen. “Stilaan zien we ook aanvragen voor andere toepassingen komen”, aldus de

Het MPA-proces in zes stappen verhelderd. Opbouwen en frezen wisselen elkaar af.


32

Hermle: materialen

Warmwalsstalen 1.2344, 1.2367 RVS 316L Koper Brons Titaan Aluminium Dit poeder wordt gebruikt voor de opbouw van de werkstukken.

Hermle-topman. Vooralsnog wil de machine-

hebben. “We gaan onze klanten niet beconcur-

bouwer de technologie enkel als dienstverlening reren met deze technologie. Hermle leeft van de

aanbieden aan de eigen klanten. Er komen geen verkoop van freesmachines.” En dat laatste blijft Hermle freesmachines op de markt waarin de

zo, als het aan Derntl ligt.

technologie geïntegreerd is. Rudolf Derntl vindt het daar nog veel te vroeg voor. “We moeten onze klanten de synergie laten zien. Bovendien heb je veel ervaring nodig om de juiste parameters te vinden. Die kennis en ervaring hebben wij de afgelopen jaren opgedaan en bieden we

Meer informatie: Hermle MPA

onze klanten nu aan als service.” Overigens alleen aan klanten die al Hermle freesmachines


33

Lasertec: opbouwen en frezen in één Sauer Lasertec (dochter van DMG Mori) en DMG Mori USA hebben samen een hybridemachine ontwikkeld: lasercladden en 5-assig bewerken in één. Hiermee is men 20 keer sneller dan het opbouwen met een poederbedmachine en het werkstuk is direct nauwkeurig nabewerkt waar nodig is. Per uur kan men tot 3,5 kilo materiaal opbouwen.

D

AdditiveManufacturing is tot 20 keer sneller. En doordat je de werkstukken direct 5-assig kunt nabewerken, komen ze in principe kant en e basis is een 5-assige DMU 65

klaar van de machine. Het frezen gebeurt af-

monoblock. Hieraan is een 2kW diodenlaser

wisselend met het opbouwen. Friedmann Lell,

toegevoegd die het metaalpoeder oplast. Dat

directeur van Sauer Lasertec, heeft tot nog toe

gaat met 3,5 kilo per uur. Dit is het grote ver-

niet geloofd in het concept om de laser met

schil met de poederbed technologieën die me- een freestechnologie in één machine te combitaalpoeder met een laser smelt. De Lasertec 65 neren. Bij additive manufacturing biedt het juist Made-in-Europe.nu digimagazine februari 2014

34

wel voordelen, meent hij. “We kunnen namelijk

levert aldus Lell een behoorlijke kostenbespa-

nadat materiaal is opgelast freesbewerkingen

ring op. Een ander voordeel is dat je hiermee

doen op vlakken waar je als het werkstuk klaar

meerdere materialen in één product kunt ver-

is, niet meer bij kunt komen.” Daarnaast biedt

werken. Per laag kun je een ander materiaal

het opbouwen op een 5-assige tafel het voor-

cladden. Ook in het additief vervaardigen van

deel dat er minder support nodig is, iets waar

grote onderdelen, waar andere technieken

de poederbedmachines wel rekening mee moe- moeten afhaken, ontstaan nu mogelijkheden. ten houden.

Denk onder andere aan de luchtvaartindustrie. De wanddikten variëren van 0,1 tot 5 mm, wat

Toepassingen

onder andere afhangt van de nozzlegeometrie. Nog een belangrijk voordeel van de DMG Mori

Friedmann Lell ziet legio toepassingen, onder

technologie is dat ondersteuning tijdens het

andere in de olie– en gasindustrie. Het is niet

opbouwen niet nodig is. Een conus kan opge-

voor niets dat de Amerikaanse tak van DMG

bouwd worden zonder supportmateriaal.

Mori zo nauw betrokken is geweest bij de ontwikkeling van deze machine. Hier speelt met name de reductie van het materiaalverlies een

>> lees verder op pagina 53 (rechts)

grote rol. Dat blijft nu beperkt tot 5 procent. Dit Made-in-Europe.nu digimagazine februari 2014

35

Additive manufacturing gaat een deel de verspaningsmarkt vervangen. Dat voorspelt Adrian Keppler, algemeen directeur van EOS dat met het nieuwe M 400 platform het lasersmelten van metalen delen naar de productieomgeving brengt.

Geen spanen meer maken, maar poeder opbouwen


36

De partners en het team van AddLab tijdens de openingsceremonie.

“General Electric in-

M

vesteert komende jalar te investeren in additive ma-

ren 3,5 miljard dollar

nufacturing. “Dat geeft aan hoe

in additive manufac-

serieus de technologie wordt enigeen denkt genomen.” Boeing doet ook

turing”

dat additive manufacturing,

mee. In elke Dreamliner zitten

eenvoudiger gezegd 3D prin-

bijvoorbeeld al 160 onderdelen

ten, als technologie pas enkele

die gemaakt worden met EOS-

jaren oud is. Niets is minder

machines. De tweede groeisec- over hem aan tafel zit. “Klanten

waar. De technologie stamt uit

tor is de medische industrie.

willen allemaal additive manu-

eind jaren tachtig voor het ma- EOS heeft onlangs voor een

facturing gebruiken om te pro-

ken van kunststof delen en be-

van de metaalpoeders FDA-

duceren.” In plaats van met

gin jaren negentig als het om

goedkeuring gekregen, zodat

R&D-medewerkers bij klanten

metalen onderdelen gaat. Het

men nu onder andere heupim-

te spreken, zitten nu productie-

Duitse EOS, eigenaar van een

plantaten kan gaan produce-

mensen tegenover hem. Dat is

belangrijk deel van de paten-

ren. Binnen de medische toe-

een duidelijk signaal dat de

ten, heeft wereldwijd ondertus- passingen is de dentaal indus-

technologie opschuift in de

sen 1.400 systemen geïnstal-

trie al een langer bestaande ni- richting van het produceren

leerd, waarvan er 500 bedoeld

che. Adrian Keppler schat dat

van eindstukken, die direct in

zijn om metalen componenten

wereldwijd al zo’n 7 tot 8 mil-

een applicatie toegepast kun-

te printen. “We hebben 270

joen bruggen zijn gemaakt met nen worden. GE wil bijvoor-

klanten die over meer dan één

de DMLS-technologie (Direct

beeld in 2015 de eerste genera-

machine beschikken”, zegt

Metal Laser Sintering).

tie LEAP-vliegtuigmotoren de

Adrian Keppler, algemeen di-

lucht in sturen waarin 3D ge-

recteur van het Duitse familie-

printe metalen onderdelen zit-

bedrijf. Twee op de drie machi-

ten. Deze verschuiving heeft

nes staan in Europa, een op de

Vraag uit de productiehoek

voor de aanbieders van techno-

vijf in Japan. Hij ziet momenteel De laatste twaalf maanden ver- logie, zoals EOS, grote gevoleen sterke toename van de in-

andert de markt echter, consta- gen. Adrian Keppler: “Kwaliteit

teresse uit de Verenigde Staten. teert Adrian Keppler. Hij ziet

komt nu op de eerste plaats.

Vooral de luchtvaartindustrie

niet alleen de vraag naar additi- Kwaliteit in de brede betekenis

trekt hier de kar. Volgens

ve manufacturing sterk toene-

wordt de bepalende succesfac-

Keppler is GE van plan om de

men; hij merkt bovendien dat

tor. Daarnaast stellen produc-

komende jaren 3,5 miljard dol-

er een ander type klant tegen-

tiemensen andere eisen aan


37

Nieuw platform voor metalen onderdelen

De EOS M 400 is een nieuw modulair platform voor de productie van metalen onderdelen.

Het hart is de unit waarin met een nieuwe 1.000 W laser het metaalpoeder wordt gesmolten. Het formaat is vergroot naar 400 bij 400 bij 400 mm. Zodra

alle onderdelen op de basisplaat zijn opgebouwd,

uitnemen van de werkstukken eveneens automatise-

wordt dit automatisch overgenomen door een twee- ren. In de loop van 2015 komt er dan nog een EOS de unit. Hier wordt het niet gebruikt poeder terug-

M 400-4, die voorzien wordt van vier laserbronnen.

gewonnen en na filteren teruggebracht in het pro-

Dit is vooral bedoeld om de productiviteit te verho-

ces. Daarna gaan de onderdelen naar een derde sta- gen. In eerste instantie start EOS met aluminium tion, waar men handmatig de stukken kan uitnemen. (AlSi10MG) en Inconel (NI718) voor deze machine, in Ondertussen bouwt de machine alweer het volgen-

een later stadium volgen nog andere materialen. Er

de onderdeel op. In de loop van 2014 wil EOS het

wordt al gewerkt aan staal en titanium.

onze machines dan R&D-medewerkers.” Deze

over het feit dat nu 1 procent van de markt voor

andere eisen zijn kortere cyclustijden, het auto-

verspaande werkstukken geschikt is voor additi-

matiseren van de handling in de EOS-machines, ve manufacturing. Bij EOS denkt men dat uiteinprocescontrole. Met name met de nieuwe EOS

delijk de kwaliteit van de stukken, de kostprijs

M 400 zet het Duitse concern een belangrijke

en vooral de vraag hoe snel de mindset van en-

stap vooruit als het om het lasersmelten van

gineers kan worden veranderd, bepalend zullen

metalen onderdelen gaat. Dit nieuwe platform

zijn voor de doorbraak van de technologie rich-

bestaat behalve uit de unit om laag voor laag

ting de productie. Met kwaliteit bedoelt men

de onderdelen op te bouwen uit een station om met name de reproduceerbare kwaliteit. Die ongebruikt poeder terug te winnen en een unit

moet omhoog. “Wij denken dat we zowel op

om de werkstukken buiten de machine te wisse- het punt van de reproduceerbare kwaliteit als len.

de kostprijs per onderdeel de drempels kunnen nemen”, aldus Adrian Keppler. “De huidige hype rond 3D printen helpt ons hierbij. Die creëert

een bewustzijn: mensen gaan zich afvragen Deels vervanging

what’s in it for me?” Hij vindt met name de ster-

Gaat additive manufacturing bestaande produc- ke interesse uit de luchtvaart- en medische intietechnieken vervangen? Een recent onderzoek dustrie hoopgevend. Immers, dit zijn twee condoor het consultancybureau Roland Berger rept servatieve industriesectoren waarin zeer hoge Made-in-Europe.nu digimagazine februari 2014

38

Nieuw customer and technology center

Nieuwe kunststofmachine

In mei 2014 opent EOS in Krailing, vlakbij München,

De EOS P 396 is de nieuwe machine voor de pro-

een nieuw customer and technology center, waarin

ductie van kunststof onderdelen. Hierin zit een

werkplekken komen voor 300 medewerkers. Hier

krachtigere laserbron die voor kortere cyclustijden

gaan ook de 20 medewerkers aan de slag die EOS

zorgt. Een pyrometer, die nu continu het poeder-

nu al in dienst heeft om klanten te ondersteunen bij

bed meet tijdens de recoatingfase, zorgt voor een

het opzetten van kwaliteitsmanagementsystemen

kortere secundaire productietijd (na het lasersmel-

voor hun additive manufacturing productie. Qua

ten moeten de onderdelen nog gesinterd worden,

businessmodel innoveert EOS eveneens: naast koop

red.). Afhankelijk van de vulgraad van de onderde-

en lease biedt men nu ook de mogelijkheid om de

len en het materiaal, kan de productietijd tot 30

machines af te nemen op basis van een pay per use

procent korter zijn. De kosten per geproduceerd

betalen. Betaald wordt per onderdeel dat van de

onderdeel dalen hierdoor gemiddeld met 10 pro-

machine komt.

cent.

eisen aan kwaliteit, reproduceerbaarheid en

technologie, bijvoorbeeld frezen, deze nauw-

kwaliteit worden gesteld. En alle grote spelers in keurigheid biedt?” Een andere drijfveer is duurdeze sectoren hebben in hun technologie road- zaamheid. Onderzoeken samen met klanten tomaps voor de komende vijf jaren additive ma-

nen aan dat additive manufacturing bijdraagt

nufacturing opgenomen. Adrian Keppler ver-

aan een lager energieverbruik van een product

wacht dat additive manufacturing op termijn

(en dus minder CO2 uitstoot) en aan minder

voor bepaalde toepassingen het frezen kan

materiaalverspilling. “Waar het nu op aankomt,

gaan vervangen, net als het gieten van metalen

is dat we als sector de hype weten te managen

componenten of het spuitgieten van kunststof

door waar te maken wat we beloven. Dat lukt”,

onderdelen. Hij denkt dat additive manufactu-

besluit Adrian Keppler.

ring een dubbelcijferig marktaandeel kan winnen. Dit vergt wel een heel andere manier van

Meer informatie: EOS

denken door engineers, mede op het punt van nauwkeurigheid, maar eveneens qua functioneel

design, bijvoorbeeld door meer functies te integreren. “Engineers moeten zich veel meer afvragen of ze de nauwkeurigheid die ze nu eisen, altijd wel overal op het werkstuk nodig hebben. Of kiezen ze hiervoor omdat de bewerkingsMade-in-Europe.nu digimagazine februari 2014

39

Casestudy EOS & EADS: additive manufacturing is duurzame technologie door gewichtsbesparing

H

vliegtuig te reduceren. Door het design te optimaliseren en voor titaan te kiezen (vergeleken met staal bij het fijngietdeel), levert additive et Europese luchtvaartconcern

manufacturing gedurende zowel de productie-

EADS heeft een onderzoek gedaan naar de

fase als in de totale levensduur van het product

voordelen van additive manufacturing bij de

een energiebesparing van 40 procent op. Daar-

productie van scharnieren voor de klep van het

naast blijkt additive manufacturing het materi-

landingsgestel in een Airbus A320. Op dit mo-

aalverbruik met 25 procent te verminderen. Zou

ment wordt dit scharnier vervaardigd via fijngie- EADS besluiten om deze scharnieren voortaan ten. Allereerst hebben de engineers het ont-

via additive manufacturing te produceren, dan

werp van het scharnier geoptimaliseerd voor

levert dat in elk vliegtuig een gewichtsbesparing

het DMLS-proces van EOS (Direct Metal Laser

op van 10 kilogram. De Europese vliegtuigbou-

Sintering). Het uitgangspunt was gewichtsbe-

wer zegt dat dit onderzoek het potentieel van

sparing om zo het energieverbruik van het

de technologie aantoont.


40

Additive manufacturing: de haken en ogen aan een kansrijke technologie

Als je de ontelbare berichten in de media moet geloven, is additive manufacturing de heilige graal waarnaar de maakindustrie op zoek is. Je koopt een machine, ontwerpt je product en production on demand kan starten. Gaat het in de praktijk ook zo gemakkelijk?

K

oen Tackx van Aldema (Additive

layer manufacturing) in het Vlaamse Lichtaarde is een believer van het eerste uur. Met

meer dan 28 jaar ervaring in de metaalsector volgt hij de ontwikkelingen rond additive manufacturing al twee decennia lang op de voet. “De investering was toen echter nog te Made-in-Europe.nu digimagazine februari 2014

41

“Kansen liggen in redesignen van producten waarbij je functies integreert”

hoog”, zegt hij. Nu is dat anders. Samen met

betreft.” Ondertussen heeft Aldema de nodige

een Vlaamse verspaner heeft hij Aldema opge-

CE certificaten en patenten verkregen. Koen

richt, een onderneming die zich toelegt op 3D

Tackx vindt dat een waarschuwing op zijn plaats

printen van metalen componenten voor uiteen- is. “Hou er rekening mee bij de aanschaf. De

lopende sectoren. Sinds enkele maanden staat

materiaalkeuze wordt mede bepaald door de

in Lichtaarde dan ook een lasersmeltmachine.

machinekeuze.” Ook de kosten van de metaalpoeders zijn hoog. Daarom betwijfelt hij of de dentaalmarkt wel zo’n succesvolle markt zal zijn. Veel meer mogelijkheden ziet hij in de medi-

Beperkte materiaalkeuze

sche markt, elektronica-industrie, juwelenbran-

Medische componenten, kronen en bruggen

che en de vliegtuigindustrie.

worden alom genoemd als kansrijke toepassingen voor additive manufacturing. Voor deze toepassing is het gebruik van gecertificeerd metaalpoeder een absolute noodzaak. En daar ligt, Veel programmeerwerk zegt hij, een van de knelpunten in deze nog

Een ander aspect dat hij onderbelicht vindt, is

jonge productietechnologie. “Het aantal materi- de software. Hij werkt zelf met Magics software aalleveranciers is beperkt. En zij hebben elk con- van Materialise en Autofab, twee veelgebruikte tracten met de fabrikanten van de machines.

pakketten om vanuit de 3D CAD file naar een

Dat beperkt je in je keuzevrijheid wat materialen STL-file te gaan met de noodzakelijke support.


42

Deze pakketten plaatsen het supportmateriaal

schat wordt, is dat de eindklant de nieuwe tech-

automatisch. Maar, zegt Koen Tackx, ze doen

nologie moet toelaten. Hier wreekt zich het ge-

dat meer dan nodig is. Bij producten waar hoge brek aan nationale Belgische of Nederlandse eisen aan het oppervlak worden gesteld, is dat

spelers in met name de medische industrie, die

nadelig. Elk puntje moet je manueel wegwer-

wereldwijd in handen is van een klein aantal

ken. Door de supportstructuren handmatig te

vooral Amerikaanse spelers. Als voorbeeld

bepalen, weet Koen Tackx de hoeveelheid on-

toont hij een laparoscopie tang (voor onder-

dersteuning te reduceren tot ongeveer één vijf- zoek aan de buikholte). Deze worden momende. Dat levert hoogwaardigere producten op

teel vervaardigd met microfrezen en polijsten.

die minder nabewerking vragen. “Maar het pro- “Met additive manufacturing kan ik ze aan mingrammeren kost wel veel tijd.”

der dan de helft van de huidige kostprijs maken. Die markt is echter afgeschermd. Zolang

Wil de OEM’er? Een ander punt dat volgens Koen Tackx onder-


deze grote marktspelers zelf conventionele machineparken hebben staan waarop deze producten worden gefreesd, kun je er geen geld

43

“We kunnen laparoscopietangen voor minder dan de helft van de huidige prijs printen” verdienen.” Het verhaal van Koen Tackx lijkt een prijzen omlaag gaan. Dan worden veel meer anticlimax. Toch blijft hij positief over de tech-

projecten haalbaar. En als alle machinefabrikan-

nologie, ondanks dat het wisselen van product

ten van selectieve lasersmeltmachines zelf geen

of materiaal nu nog urenlang poetswerk vergt.

3D geprinte onderdelen meer leveren aan klan-

Een teststuk voor een machinebouwer dat hij

ten. In geen enkele sector aanvaardt men dat

onlangs heeft gemaakt, laat zien dat er ook in

een leverancier ook je concurrent is.” Toch

die sector kansen liggen. Het gaat om een ma-

denkt hij dat toeleveranciers die de middelen

chine voor het verpakken van medicijnen. In-

hebben, nu moeten investeren. “De kwaliteit

wendig loopt een spiraal door het onderdeel.

van de materialen is namelijk goed. Beter zelfs

“Draaien of frezen kan dus niet. Nu maakt de

dan uit vol materiaal. Complexe freesdelen kun

machinebouwer het via stereolithografie, maar

je voor eentiende van de kostprijs printen. En

die stukken zijn te zwak.” Aldema heeft het stuk als de luchtvaart dadelijk open gaat, gaat de geredesigned voor de lasersmeltmachine. Bo-

markt boomen. Wie nu investeert, doet dan

vendien heeft Koen Tackx de inwendige struc-

mee. Het Amerikaanse GE wil namelijk over

tuur zodanig aangepast dat het onderdeel net

twee jaar al vliegtuigen gaan leveren met meta-

zo licht is als het SLA-deel ondanks dat het van len 3D geprinte componenten in de motor. “Als kobaltchroom is vervaardigd. In de praktijk

dat gebeurt, komt er een enorm pakket werk

blijkt het prototype niet kapot te gaan, in te-

op ons af.”

genstelling tot het SLA-deel. Hij laat hiermee precies zien waar de kansen liggen: bij het redesignen van componenten voor additive manufacturing, zodat je functies direct integreert

Aldema: Vlaamse pionier

in het onderdeel.

Koen Tackx, oprichter en zaakvoerder van Aldema, de eerste Vlaamse toeleverancier die zelfstandig in

Booming luchtvaart

additive manufacturing technologie heeft geïnvesteerd.

Koen Tackx: “Er liggen kansen in de medische wereld als de grote spelers meegaan. Er ontstaan kansen als de leveranciers van poeders de

Meer informatie:

markt open gooien, aan iedereen leveren en de Aldema Made-in-Europe.nu digimagazine februari 2014

44

Prodways versnelt 3D printen Het Franse Prodways toonde op EuroMold de Movinglight technologie. De Fransen versnellen hiermee het 3D printen van kunststof onderdelen.

Prodways gebruikt de DLP-technologie, waarbij het licht via heel kleine spiegeltjes over de vloeibare hars wordt bewogen. Bijzonder aan de Franse technologie is dat de printkop over het product beweegt terwijl een ander deel uithardt. Door deze bewegende printkop slaagt men erin om met een hogere resolutie te printen. Dit is 10 keer sneller dan andere technieken en door het grote for-

maat kan Prodways een half miljard pixels per laag printen. Bekijk hiernaast een presentatie door André-Luc Allanic, de Franse technicus die deze technologie heeft ontwikkeld.


45

Kwaliteitscontrole bij lasersmelten

Behalve productiviteit is procesbeheersing om tot een reproduceerbare kwaliteit te komen een thema waaraan aanbieders van 3D printtechnologie moeten werken. SLM Solutions laat zien op beide punten vooruitgang te boeken. Daarnaast werkt de Duitse fabrikant aan het vrijgeven van nieuwe metaalpoeders voor de productie.

O

ns doel is additive manufacturing

in te zetten in de productie. Geen miljoenen aantallen, wel kleine series. Niet ter vervanging van conventionele processen zoals frezen, wel als aanvullend”, zegt Andreas Wiesner. Hij

werkt bij SLM Solutions in de R&D afdeling en is nauw betrokken bij een aantal innovaties waarmee het Duitse concern additive manufacturing een stap dichter bij de productieomgeving brengt. Overigens: seriegrootte op


46

SLM Solutions meet temperatuur en reflectie van het smeltbad

zichzelf zegt bij deze technologie weinig. Gro- het teruggewonnen poeder komt dus niet te onderdelen ga je niet snel hiermee maken

eerst met zuurstof in aanraking. Voordat het

als het om flinke aantallen gaat. Maar kleinere werkstuk naar het uitpakstation gaat, wordt werkstukken, waarvan er veel op het bouw-

eerst een nieuw platform in de lasersmeltunit

platform van 400 bij 400 mm passen, waarom

geplaatst voor de volgende charge. Andreas

niet?

Wiesner: “Het wisselen van het ene werkstuk naar het ander, kost hooguit nog tien minuten. Langer staat de machine niet stil. Met deze nieuwe machine kunnen we meer dan twee

Poeders terugwinnen

dagen, dus een heel weekend, onbemand pro-

SLM Solutions brengt in 2014 de PSA 500 op

duceren.” Tel hierbij op dat SLM Solutions tot

de markt. Deze lasersmeltmachine onder-

29 kubieke centimeter materiaal per uur kan

scheidt zich van de vorige modellen doordat

opbouwen, dankzij het gebruik van meerdere

er een unit aan vast zit waarin automatisch on- laserbronnen tegelijk, dan is de conclusie dat gebruikt poeder wordt teruggewonnen, gefil-

qua productiviteit de PSA 500 al de goede

terd en direct weer beschikbaar is voor het op- richting op gaat. Een belangrijk punt blijft wel bouwen van de volgende batch producten. Dit dat deze machines zich eigenlijk het meest lescheelt aanzienlijk in de voorraad poeder die

nen voor de één machine één materiaal strate-

in de machine moet zijn. En je verlengt hier-

gie. Andreas Wiesner ziet de SLM-machine in

mee de tijd dat de machine manloos kan ope- de productie echt bestemd worden voor één reren. Het poeder wordt teruggewonnen via

materiaal, omdat je bij een materiaalwissel te-

het trillen van het werkstuk (nog op de op-

veel tijd verliest met reiniging. “Wil je echt

bouwplaat) en daarna met een ultrasoon filter maakdelen produceren en in korte tijd wissegereinigd voor hergebruik. Dit gebeurt parallel len van werkstuk, dan moet je één machine aan het opbouwen van de volgende charge.

voor één materiaal gebruiken.”

Het terugwinnen van het ongebruikt poeder gebeurt terwijl het werkstuk nog onder be-

schermgas (argon) is. Pas als het opgebouwde werkstuk voldoende is afgekoeld, laat men

Kwaliteitscontrole

zuurstof erbij. Hiermee voorkomt men dat er

De Duitse fabrikant krijgt de laatste tijd steeds

interne spanningen in het werkstuk ontstaan

vaker aanvragen voor een lasersmeltmachine

doordat er zuurstof wordt toegevoegd. Ook

die de klant wil inzetten voor de productie van


47

Veel interesse uit lucht- en ruimtevaart

Afgelopen zomer heeft SLM Solutions meegedaan aan de luchtvaartshow in Le Bourget. Daar hebben alle grote vliegtuigbouwers en tier 1. Suppliers zich in de stand gemeld. Ook hebben ze veel interesse getoond voor de PSA 500, de eerste productiemachine. EADS heeft ondertussen al een machine van de Duitsers in gebruik, net als GE in de VS. Samen met EADS werkt SLM Solutions aan het certificeren van de materialen, een ander punt waar de industrie nogal hoge eisen aan stelt wil men additive manufacturing gaan inzetten voor het maken van einddelen. Het eerste materiaal dat nu op punt staat alle luchtvaartcertificeringen te krijgen, is titaan. Een materiaal dat men wil gaan toepassen, is magnesium. SLM Solutions wil dit onder andere voor medische toepassingen gaan gebruiken, omdat het menselijk lichaam op een magnesium component gemakkelijk bot opbouwt.

onderdelen die direct in een applicatie worden

wordt de temperatuur van elke pixel gemeten.

toegepast. “Onze focus ligt op de productie”,

Aan de hand van deze twee data - aanwezig-

benadrukt de R&D-medewerker van SLM Solu-

heid poeder en temperatuur - kan de software

tions. Hoe snel zich dit zal ontwikkelen, hangt

uitspraken doen over de kwaliteit van het werk-

deels af van de pioniersmentaliteit van de eer-

stuk. In de loop van 2014 voegt SLM Solutions

ste klanten die op de machines gaan produce-

hier nog een andere kwaliteitscontrole aan toe.

ren. “Maar ik denk dat additive manufacturing

“Dan meten we in de lichtstraal de reflectie van

binnen drie jaar als technologie een andere sta- het smeltbad. Door deze uitkomst te koppelen tus heeft dan momenteel.” Dat zal dan mede

aan de gemeten temperatuur, kunnen we de

komen door de andere ontwikkeling waar SLM

densiteit van de opgebouwde werkstukken be-

Solutions druk mee bezig is: de procesbeheer-

palen.” Ook werkt men nog aan een systeem

sing. Momenteel maakt een camera in de ma-

om het laservermogen te meten, niet aan de

chine van elke laag een opname. Hierop kan

bron, maar het vermogen dat daadwerkelijk in

men zien of ergens poeder ontbreekt. Ook

de optische lichtstraal zit. Vlak voor de spiegel wordt het vermogen gemeten. Op basis van er-

varingen die SLM Solutions heeft opgedaan,

“Binnen drie jaar heeft additive

weet men bij welke afwijking van het gemeten

manufacturing technologie een

laservermogen de dichtheid van het materiaal

andere status dan nu” Made-in-Europe.nu digimagazine februari 2014

achteruitgaat. Dergelijke data kunnen met beel-

48

Andreas Wiesner bij de besturingsunit van de PSA 500. De machine wint nu automatisch ongebruikt poeder terug en hergebruikt dit in de volgende batch.

den relatief eenvoudig verwerkt worden tot een ten, worden dan adaptief aangepast door met kwaliteitsrapport dat bij het werkstuk blijft.

het vermogen van de laser te variëren.

Adaptieve machine? De procescontrole zal zich de komende tijd snel doorontwikkelen, voorspelt Andreas Wiesner. Daaraan koppelt men dan een eenvoudigere programmering van het systeem. Op termijn is zelfs een adaptieve besturing niet ondenkbaar. Zodra het mogelijk is het vermogen van de laserstraal te meten, kan men deze koppelen aan een vaste temperatuur. Deze wordt per materiaal als vaste parameter ingegeven. Snelheid en vermogen waarmee het poeder wordt gesmol-

Meer informatie: SLM Solutions


49

3D printing 2.0. Die uitdrukking nam Avi Reichental, president en ceo van het Amerikaanse 3D Systems, herhaaldelijk in de mond tijdens zijn presentatie op EuroMold. Hiermee bedoelt hij de beslissende stap die 3D printen momenteel zet richting de productie. Het hele proces van digitaal ontwerpen tot en met produceren verandert. En daarmee worden supply chains simpeler, verkleint de carbon footprint en ontstaan er kansen voor nieuwkomers.

3D printing 2.0: manufacturing the future

A

Reichental, terwijl hij in typisch Amerikaanse stijl de innovaties aanprijst. Innovaties in additive manufacturing vind je niet alleen in snellere 3D ls geen ander heeft 3D Systems zijn

printers, apparaten die andere en meerdere ma-

positie in de totale digitale productieketen ver-

terialen aankunnen. Nee, het gaat er ook om

sterkt. In een sneltreinvaart zijn de laatste jaren

hoe je snel van een product naar een 3D geprint

andere bedrijven overgenomen, van software-

product komt. Dat begint bijvoorbeeld bij Geo-

ontwikkelaars zoals Geomagics tot de Franse

magic Print. Deze software kan in principe elk

fabrikant van 3D metaalprinters Phenix. De stra- 3D CAD model inlezen en met enkele muiskliktegie hierachter werd op EuroMold goed zicht-

ken voorbereiden voor 3D printen. Positionering

baar. “Het hele proces verandert”, zegt Avi

zodat je meerdere producten kunt nesten,


50

Avi Reichental, president en ceo van 3D Systems, toont een metalen werkstuk, geprint op de ProX 300. Dit is de metaalprinter van 3D Systems ontwikkeld en gebouwd door het Franse Phenix Systems, dat vorig jaar werd overgenomen.

plaatsen van supportmateriaal, dit zijn allemaal

ken waarvan een CAD-file ontbreekt, koppelen

taken die met enkele muisklikken gedaan kun-

de Amerikanen ook een 3D scanner met de Ge-

nen worden. De slimme printerdriver past daar- omagics software. Avi Reichental: “Deze Geobij de data aan voor de 3D printer uit eigen huis magics Captur kan gekoppeld worden aan prowaarop het onderdeel geprint zal worden.

fessionele pakketten, zoals SolidWorks, SpaceClaim en andere. Door een product te scannen waarna de software de file inspecteert en corrigeert, win je veel tijd.” Scan to CAD, zoals de

Scan to CAD

applicatie heet, biedt niet alleen voordelen voor

Omdat zeker in de komende jaren flink wat 3D

engineers die hun producten willen 3D printen.

printwerk zal bestaan uit het printen van stuk-

Ook andere toepassingen zijn denkbaar.


51

3D Systems biedt de totale keten, van scannen tot produceren, uit één hand aan.

Nieuwe printers

stereolithografie printer, die producten tot 1500

Uiteraard staan de ontwikkelingen aan de hard- mm groot (en 150 kilogram gewicht) in een keer warekant evenmin stil. Ook hier zet 3D Systems kan printen. Een van de interessante materialen beslissende stappen richting het naar de pro-

voor deze printer is Accura CastPro. Dit is ont-

ductieomgeving brengen van de printtechnolo- wikkeld om gietmallen te maken voor proefseries metalen gietdelen. Tegenover deze grote gie. De nieuwe ProJet 5500X is een 3D printer die meerdere materialen in één product kan

SLA-printer staat de nieuwe Micro-SLA project

verwerken, bijvoorbeeld harde en zachte, rub-

1200, met name bedoeld voor onder andere de

berachtige kunststoffen. Deze printer kan func-

dentaalmarkt, juwelenproductie en ontwerpers

tionele kunststofdelen printen, die vanwege de

van elektronicacomponenten. Deze miniprinter

materiaaleigenschappen als eindproduct kun-

kan VisiJet FTX aan, een materiaal dat eveneens

nen worden ingezet. De tijd die de printer nodig geschikt is om te gebruiken voor het maken van heeft, is meer dan gehalveerd, terwijl het bouw- gietproducten. volume aanzienlijk groter is. Een andere machine die duidelijk bedoeld is voor een productieomgeving is de ProX 950. Hiermee kun je voor bepaalde applicaties spuitgietproducten vervan-

Andere maakindustrie

gen door een 3D geprint product. De ProX 950

Avi Reichental ziet 3D printen momentum win-

is namelijk geschikt voor materialen die verge-

nen. En dat is nodig voor de ultieme stap naar

lijkbare eigenschappen hebben als bepaalde

het produceren van onderdelen. Wezenlijk vindt

technische kunststoffen, terwijl de nauwkeurig-

hij dat de technologie bereikbaar wordt voor

heid volgens 3D Systems in de buurt van CNC-

een breed publiek doordat zowel financiële als

machines komt. Het gaat bij dit type om een

technische barrières worden geslecht. Dit zal


52

Vervolg Lasertec 65 AM

Tijdens het frezen zit de laserkop (voorzien van HSK opname) veilig in een aparte ruimte; bij het cladden zit de laserkop aan de motorspindel bevestigd. Doordat flexibel van de ene technologie naar de andere kan worden gewisseld, ingrijpende gevolgen hebben voor de wereld.

kunnen de onderdelen in één keer com-

Kortom: de maakindustrie wordt op zijn kop ge-

pleet geproduceerd worden.

zet. Engineers ontwerpen niet meer voor een bepaald productieproces, maar ontwerpen voor een bepaalde functie omdat je bij 3D printen veel meer geometrie vrijheid hebt. 3D Systems verwacht dat het maken van onderdelen weel

lokaal gaat gebeuren, waar een product nodig is, op het moment dat het nodig is. “Hierdoor worden toeleverketens eenvoudiger, de carbon footprint als gevolg van intensieve transporten

Materialen Voor de machine is een groot aantal materialen beschikbaar: edelstaal, gereedschapstaal, aluminium en aluminiumlegeringen, brons– en edelstaallegeringen, nikkellegeringen en koperlegeringen en stellit.

wordt verkleind en er ontstaat een gelijkwaardig

De Lasertec 65 AM moet op de IMTS en

speelveld voor nieuwkomers, doordat er lokale

AMB 2014 productieklaar zijn.

productieplatforms komen.” Meer informatie

Meer informatie

3D Systems

Sauer Lasertec

Landré

Lees meer op Made-in-Europe.nu


53

Plug and play automatisering Automatisering moet eenvoudig zijn. En flexibel. Wouter van Halteren heeft samen met Fastems deze twee eigenschappen gecombineerd in de Halter LoadAssistant. Dit is een compacte robotcel voor het beladen van zowel draai- als freesmachines. Verplaatsen en koppelen is een kwestie van de cel bij een andere machine plaatsen op de zelfcentrerende ankers en de Hartingstekker insteken. Made-in-Europe.nu digimagazine februari 2014

54

W

neklem of de klauwplaat. Laagdrempelige auto-

matisering betekent in zijn ogen een robotcel waarvoor je geen specifieke robotkennis nodig outer van Halteren heeft in

hebt. En die zo eenvoudig is om te stellen dat je

amper acht maanden tijd samen met Fastems

ook voor een serie van 20 stuks de cel gebruikt.

een robotcel ontwikkeld waarmee hij zich met

Samen met Fastems is dit verwerkt in de Halter

name richt op de bedrijven die weinig ervaring

LoadAssistant. De consequentie van deze visie

met automatisering hebben of een simpele op- is wel dat de cel als een standaard product lossing zoeken die ze flexibel kunnen inzetten.

wordt aangeboden. Plug and play, maar ook

“Wat ik vooral wil, is een laagdrempelig auto-

take it or leave it. Opties zijn er niet en komen

matiseringsconcept aanbieden”, zo vat hij de

er ook niet.

kern van zijn missie samen. “Automatiseringsprojecten moeten een kop en een staart hebben; geen open einde. Ik ben ervan overtuigd dat we met dit concept de drem- Automatisch positioneren pel die er voor veel bedrijven nog is, weghalen.” Het hart van het systeem is een draaitafel waar-

op twee halfronde rasterplaten tegen elkaar aan liggen. Deze rasterplaten staan onder een bepaalde hoek. Daardoor schuiven de producten Winst verbeteren

of het ruwe materiaal altijd vanzelf naar bene-

Hij ziet namelijk dat veel verspanende bedrijven den, in de hoek van de vierkante rasters. Hierer niet in slagen hun winst te verbeteren, door-

door hoef je de producten niet exact te positio-

dat de machines te weinig spindeluren maken.

neren, zoals bij andere robotcellen. De robot

Daarnaast worden veel bedrijven in hun groei

kent immers de positie van de benedenhoek

belemmerd door gebrek aan vakmensen. Ze

van het raster. Ongeacht de diameter staat hier

zouden wel willen investeren in nieuwe machi-

altijd uitgangsmateriaal. Dat zorgt nog voor een

nes, maar hebben de mensen er niet voor. Au-

tweede sterk punt van de cel: je kunt meerdere

tomatisering biedt daar een uitweg voor, ook in diameters gebruiken zonder dat je meteen de de hele kleine bedrijven. “Maar dan moet auto- rasterplaat hoeft te wisselen. Het derde voormatisering wel laagdrempelig zijn”, benadrukt

deel is dat de rasterplaat geschikt is voor zowel

Wouter van Halteren. Want dan zullen bedrijven rond materiaal alsook rechthoekig, waarmee de veel sneller deze stap zetten. Door te automati- LoadAssistant eenvoudig gewisseld kan worden seren, krijgt de CNC-operator tijd om machines van draai- naar freesmachine en omgekeerd. te programmeren en processen te optimalise-

Wouter van Halteren: “Door de rasterplaat

ren, in plaats dat hij bezig is met eenvoudig en

schuin te plaatsen, brengen we de omsteltijden

repeterend werk zoals het vullen van de machi- tot een minimum terug en voorkomen we fouMade-in-Europe.nu digimagazine februari 2014

55

ten bij het omstellen.” Standaard wordt de

eenvoudig mogelijk te maken. Een belangrijke

LoadAssistant geleverd met vier verschillende

innovatie zit in de herkenning van de machine.

rasterplaten voor producten die uiteenlopen

Dit gebeurt, legt Van Halteren uit, via de Har-

van 23 mm rond tot 250 mm rond. In deze

tingstekker van de cel. Nadat eenmalig bij de

range kan de klant producten bewerken. De cel installatie de machines zijn ingevoerd in de cel-

wordt met 3 conische, zelfcentrerende ankers in besturing, verlopen de herkenning en de kopde vloer verankerd. Vergelijk dit met een nul-

peling automatisch. Van de ene naar de andere

punt spansysteem: na het verplaatsen van de

machine gebeurt binnen een half uur, dan wor-

cel staat deze direct goed op de nieuwe plek.

den weer spanen gemaakt. Het programmeren

Kalibreren gebeurt middels een pen en een vas- zelf gebeurt via een intuïtieve interface. De bete positie op de rasterplaat.

diener hoeft alleen aan te geven welke afmeting het te laden product heeft en of de rasterplaat goed is gepositioneerd. Wouter van Halteren zegt dat je met dit soort automatiseringscon-

Automatische machineherkenning

cepten geen hele nachten onbemand hoeft te

Fastems heeft veel gedaan om de bediening

verspanen om de investering terug te verdie-

van de besturing, de Halter Smart Control, zo

nen. Zelfs met enkele uren onbemand werken

Verkoop via dealers Halter CNC Automation, zoals de nieuwe onderneming heet, gaat de cel verkopen via gecertificeerde dealers. Bij de start in Nederland zijn dat onder andere Gelderblom, Oude Reimer, Bender Techniek,

Promas, De Ridder, Landré en Evolent. Later in dit jaar zal de cel wereldwijd worden aangeboden, te beginnen in de belangrijkste Europese industrielanden. In de toekomst wil hij samen met Fastems nog andere automatiseringsconcepten gaan ontwikkelen. De Halter LoadAssistant blijft echter zoals deze nu is. De productie van de complete cel gebeurt bij Pneumotec, een dochteronderneming van Fastems in Issum, vlakbij Krefeld (D). Made-in-Europe.nu digimagazine februari 2014

56

De Halter LoadAssistant wordt aangeboden in zowel een versie om 10 kilogram te handlen als 20 kilogram. Standaard zijn er 4 rasterplaten bij: 23 60 mm; 23-120 mm, 23-160 mm en 23-250 mm. Maximaal passen er 136 producten op één rasterplaat (68 aan de machinezijde, 68 aan de operatorzijde). FOTO RECHTS: Wouter van Halteren mikt vooral op verspaners die nog niet hebben geautomatiseerd.

per dag, ligt de ROI onder één jaar. Ook voor de

jobber die vandaag niet weet welke stukken morgen verspaand worden. “Juist voor die bedrijven”, beklemtoont hij nog eens.

Meer informatie:

Halter CNC Automation


57

Siemens programmeert enkelstuks automatisch Siemens slaagt erin om de werkvoorbereiding voor het verspanen van turbinebehuizingen vergaand te automatiseren. Met Siemens NX haalt men uit het 3Dmodel alle informatie voor de verschillende bewerkingsstappen en worden automatisch de programma’s voor de afzonderlijke bewerkingen gegenereerd. De volgende stap is het automatiseren van de kwaliteitscontrole. Nu nog wordt er vooral manueel gemeten.

D

gen en de turbinecomponenten zelf gefreesd en

gedraaid en daarna geassembleerd. Deze turbines worden steeds groter en van alsmaar moeie verspaning bij de stoomturbine- lijker te bewerken materialen gemaakt om de

fabriek van Siemens in Mülheim (Nordrhein

efficiency van de elektriciteitscentrales te verho-

Westfalen) is immens. Hier worden de behuizingen. In Mülheim worden de stoomturbines voor Made-in-Europe.nu digimagazine februari 2014

58

Metav 2014

De VDW organiseerde dit keer de persconferentie voor de Metav (11-15 maart 2014 in heeft Siemens voor een kerncentrale in Finland Düsseldorf) bij de Siemensvestiging in Mülheim. gebouwd. De stoomturbine is 17 meter lang en Tijdens deze tweejaarlijkse machinebeurs voor de metaalbewerking vinden er enkele congresweegt 900 ton. Turbine en generator samen sen en seminars plaats, waarin zowel de indumeten liefst 80 meter. Chroomstaal is eigenlijk strie als de Duitse universiteiten de laatste ontde standaard, omdat de temperaturen bij de wikkelingen in de verspaning presenteren. Er rotor inmiddels tot meer dan 600 graden oplo- wordt onder andere tijdens het congres Toepen. De ontwikkeling van de 700 gradentechno- komstbestendige Verspaningsprocessen ingelogie heeft Siemens stopgezet omdat het hier- gaan op het bewerken van moeilijk te verspanen materialen. voor materialen moest inzetten die niet meer centrales tot 1900 MW gebouwd. Deze laatste

rendabel te bewerken zijn. Meer informatie over het congres

Siemens NX De behuizingen voor deze stoomturbines we-

meer in het verhogen van de kwaliteit. Siemens

gen tot 100 ton. En elk turbinehuis is anders.

wil hiermee de foutkans verminderen.

Toch heeft Siemens enkele jaren geleden een project gestart om de productie van deze megacomponenten vergaand te automatiseren en ook hier het begrip compleetbewerken in te

Modelgebaseerd

voeren. Zo doet Siemens tegenwoordig 5-assig

De hele werkvoorbereiding is nu modelgeba-

frezen op een Waldrich Coburgh draaimachine.

seerd. Alle machines zijn voorzien van de

De grootste winst tot nog toe zit echter vooral

nieuwste Siemensbesturing en zijn verbonden

in het met Siemens NX grotendeels automatisch aan een netwerk. Uit het 3D-model genereert genereren van de programma’s voor de ver-

Siemens NX alle noodzakelijke data voor de

schillende bewerkingsstappen. Tot nog toe be-

werkvoorbereiding en daarna worden automa-

tekende het immers dat voor één klep tot wel

tisch de programma’s voor de afzonderlijke

6000 parameters handmatig ingebracht moes-

stappen gemaakt. “Onze medewerkers aan de

ten worden. Eén bewerkingscyclus kan uit

machine hoeven nog maar incidenteel aan de

12.000 NC-blokken bestaan. De reden om deze

machine in te grijpen”, zegt Rüdiger Semmler,

stappen te automatiseren liggen niet eens zo-

hoofd productie bij Siemens in Mülheim. “We

zeer in het besparen op mankracht, maar veel

werken daarnaast met gestandaardiseerde op-


59

AWK 2014 in teken Industrie 4.0

spanningen waarbij de nulpuntposities eensluidend zijn en we sneller de productie kunnen beginnen.” Behalve dat dit voordelen oplevert in de werkvoorbereiding en de productie, verhoogt het tevens de flexibiliteit. Bij binnenkomst van een order kan met het systeem direct gekeken worden welke machine het meest geschikt is voor de productie. Doordat niet meer handmatig geprogrammeerd hoeft te

worden, verkort de doorlooptijd van de totale order.

Consistente data die gebruikt kunnen worden vanaf productontwerp tot en met de daadwerkelijke productie. Dat ziet professor Christian Brechter van het WZL Aachen als een van de uitdagingen in het kader van Industrie 4.0. Als dat lukt, kunnen verspaningsprocessen geoptimaliseerd worden.

H

et WZL heeft Industrie 4.0

gekozen als thema voor het Aachener Werkzeug Kolloquium (22 en 23 mei in Aken). Brechter: “Consistente data zijn essentieel. De volledige datastroom van CAD via CAM en simulatie naar NC-programma’s moet veel meer op één lijn komen. Nog te vaak worden verschillende data gebruikt in de verschillende stadia van het productieproces.” Hij noemt dit single source of truth. Made-in-Europe.nu digimagazine februari 2014

60

Is dat gerealiseerd, dan kunnen machines dankzij

om krachten tijdens de verspaning te meten. Een

sensoren intelligenter worden. Adaptieve processen soortgelijk project loopt op een Mikron HPM 800 U

die zich automatisch aanpassen worden dan pas

HD. Hier wil men een adaptief proces ontwikkelen.

echt mogelijk. Een van de voorbeelden waar onder- Op basis van de data uit de grote databank wordt zoekers nu aan werken is het bewerken van turbine het NC-programma gegenereerd. Met behulp van -componenten. Voor een Italiaanse fabrikant van

sensortechnologie wordt het frezen in de machine

componenten voor vliegtuigmotoren ontwikkelt

vergeleken met deze data en met de gemeten

men een proces voor het frezen van de blisks. Dat

waarden, waarna het proces zichzelf corrigeert.

gebeurt met duikfrezen, zodat de krachten maximaal in axiale richting gaan. Het doel van het onderzoek in Aken is om hiervoor wiskundige modellen te ontwikkelen, die op basis van bekende data een nauwkeurige voorspelling doen voor de parameterinstellingen. Daartoe gebruikt men onder andere sensoren in de 5-assige machine van Alzmetal Made-in-Europe.nu digimagazine februari 2014

61

Het laatste woord

“De angst is uit de markt. 2014 wordt

een jaar met stijgende omzetten” Richard Boske Voorzitter FPT-Vimag tijdens persconferentie Techni-Show / ESEF


62

MADE-IN-EUROPE.NU. Additive manufacturing: Fabrikanten CNC-machines stappen in. 3D printen. Topologie de sleutel tot succes

Recommend Documents