made in europe magazine juni 2014
DESCRIPTION
Online magazine over CNC-verspanen en 3D-printen. In deze uitgave onder meer aandacht voor reinheidseisen in de high tech industrie; effect van snijolie op reinheid; interview met Pascal Boillat van GF Machining Solutions. En over 3D-printen: waarom geloven BMW, MTU Aero Engines en GE hierin, maar schiet de technologie nu nog tekort? Hoe ondersteunt het NLR de high tech industrie met 3D-printen en de visie van Concept Laser topman Florian Bechmann.TRANSCRIPT
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 1
MADE-IN-EUROPE.NU Digimagazine voor de verspanende en additive manufacturing industrie in de Benelux - juni 2014
En verder
GDO Precision Technology zorgt dat werk terug naar Europa komt
Draaien en laserharden in één machine
NLR helpt high tech industrie verder met additive manufacturing
Schoon is voor ASML niet
rein genoeg. Waarom
niet?
WNT: kennis belang-
rijke factor voor ge-
reedschapleverancier
Interview:
Pascal Boillat van GF
Machining Solutions
3D-printen dé toekomst,
maar nog niet nu,
zeggen GE, BMW en MTU
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 2
Made-in-Europe.nu digimagazine is een uitgave van VOF Franc Coenen Publiciteit en is onder-
deel 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.
Verspanen of 3D-printen
Verspanen en 3D-printen; daar gaat Made-in-Europe over. De coverfo-
to illustreert dit treffend. Links het gefreesde deel, rechts het 3D-
geprinte. Het is een asschenkel voor een elektrische raceauto die Duit-
se studenten hebben ontwikkeld. Naar de kostprijs kijkend zou je snel
voor het freesdeel kiezen, schat ik zo in. Maar het belangrijke voordeel
van het onderdeel gemaakt met lasersmelten van metaalpoeder is de
gewichtsreductie. Kijk maar naar de tweede foto bij het artikel (inzet)
waarin experts van BMW, MTU en GE hun visie op 3D-printen delen.
Dan zie je dat het onderdeel hol is. Door het materiaal optimaal te
plaatsen, bespaar je gewicht. Hier zit dan ook de toegevoegde waarde
van 3D-printen in. En als die gewichtsbesparing in de eindtoepassing
voldoende voordelen oplevert, rechtvaardigt dat deze productietech-
nologie. Eigenlijk is die afweging niks nieuws onder de zon. Engineers
maken die afweging ook elke keer als ze kiezen om een onderdeel als
frees– of draaideel te tekenen. Alleen hebben ze straks een extra keu-
zemogelijkheid.
Veel leesplezier,
Franc Coenen
Omslagfoto: Het on-
derdeel maakt deel uit
van de wielophanging
van een Formula Student
racecar van een Duits
team, de RS13 met een
leeggewicht van 200 kilo-
gram en een maximaal
koppel (gemeten aan de
wielen) van 500 Nm. Daar
is dit onderdeel sterk ge-
noeg voor.
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 3
Simulatietechnieken helpen machinebouwers
betere machines te ontwikkelen en ze vervol-
gens bij de klant sneller te optimaliseren. Dat
kwam onlangs naar voren tijdens het AWK
2014, het driejaarlijks congres van het WZL en
het Fraunhofer IPT in Aken. IT-technologie
gaat nog dieper doordringen in de machines.
En gaat ook tot nieuwe businessmodellen
voor de fabrikanten van CNC-machines lei-
den, verwachten de Akense onderzoekers. De
machinebouwers zelf denken dat vooral klan-
ten veel sneller hun machines optimaal kun-
nen laten lopen als ze data gaan delen in de
cloud. Big data wordt de toekomst, ook in de
verspanende industrie.
Lees hier alvast meer over het AWK.
En in de volgende editie meer over big data.
Big data in de
verspaning
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 4
Schoon is voor ASML nog niet rein
De reinheidseisen aan verspaande producten liggen alsmaar hoger. Een OEM-
er als ASML hanteert voor toeleveranciers zelfs meerdere cleanliness grades,
die exact beschrijven aan welke eisen het product qua reiniging moet voldoen.
Validatie van het productie- en reinigingsproces is een belangrijk onderdeel.
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 5
E en doorsnee smartphone van van-
daag beschikt over meer rekenkracht dan Cray
1, ’s werelds eerste supercomputer. Die reikte
niet verder dan 8 MB aan intern geheugen,
woog 5,5 ton en verbruikte net zoveel energie
als 50 huishoudens in die jaren. Inmiddels
plaatst een fabrikant als Intel meer dan 1 mil-
jard transistorschakelingen op een oppervlak zo
groot als een vingernagel. De lengte van tran-
sistors is met meer dan een factor miljoen afge-
nomen. De wet van Moore is nog steeds de stu-
wende kracht achter de ontwikkelingen in de
halfgeleiderindustrie. “Elke twee jaar verdubbelt
het aantal structuren op een chip”, zegt Karen
Remmers, cleanliness specialist bij ASML.
Kortere golflengte
Hoe kleiner de patronen, hoe nauwkeuriger de
machines van ASML moeten zijn. En om kleine-
re structuren te kunnen afbeelden, zet de chip-
machinefabrikant andere golflengten in die
weer gevoeliger zijn voor kleinere verontreini-
gingen. “Het nadeel van een kortere golflengte
is dat deze steeds meer moleculen absorbeert
wat kan leiden tot neerslag op het optiek. Daar-
door neemt de kwaliteit van de belichting af”,
Hoge nauwkeurigheid machines stelt steeds
hogere eisen aan de reinheid van onderdelen
De reinheidseisen die ASML aan de machines
stelt liggen alsmaar hoger. (Foto: ASML)
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 6
aldus Karen Remmers. Omdat het optiek in het
hart van de machine zit, gelden hier de hoogste
eisen ten aanzien van de reinheid van de onder-
delen. ASML verdeelt de machine in meerdere
zones, waar dan telkens specifieke eisen voor
gelden. In de nieuwe EUV-machines, die met
extreem ultraviolet licht werken, gelden overal
waar dit licht komt, de hoogste eisen. Elk onder-
deel voor dit stuk aan de machine moet aan de
eisen van de classificatie voldoen. De clean-
linesseisen gelden dan ook niet alleen voor de
toeleverende productiebedrijven, ook voor de
assemblagebedrijven. Zelfs resten van reini-
gingsmiddelen kunnen, als ze niet snel genoeg
verwijderd worden, naderhand alsnog uit het
metaal vrijkomen en neerslaan op een optiek.
Cleanliness grade
ASML beschrijft de reinheidseisen in een GSA
cleanliness grade. Deze gaan ver, legt Remmers
uit. De classificatie schrijft niet alleen de rein-
heidseisen voor, maar ook hoe je dit moet me-
ten. Zelfs het gebruik van vloeistoffen en reini-
gingsmiddelen wordt voorgeschreven. Is grade
1 het allerstrengste, ook delen die aan grade 2
moeten voldoen, moeten al absoluut schoon
zijn, wat je volgens ASML alleen kunt bereiken
als je in elke productiestap speciale aandacht
geeft aan de reinheid van het halffabrikaat.
Voor verspaande delen betekent dit onder an-
dere dat ASML voorschrijft dat koelsmeeremul-
sies gebruikt moeten worden die reinigbaar zijn
en dat tussen twee bewerkingen in er een tus-
senreiniging moet plaatsvinden. Daarmee wil
men voorkomen dat emulsies indrogen en na-
derhand gaan verdampen als het onderdeel in
de machine is ingebouwd. De regels gaan ook
in op hoe je met standtijden van baden omgaat
en dat ze altijd vers moeten zijn. Regelmatige
controle van machinevloeistoffen is een andere
eis.
Procesbewaking met signatuuranalyse
neemt rol operator over Karen Remmers,
cleanliness specialist
bij ASML: de steeds
kleinere patronen die
op de wafers belicht
worden, vereisen ab-
solute reinheid, ook
al betekent dit vaak
tussentijds reinigen
om te voorkomen
dat vloeistoffen in-
drogen in de meta-
len delen.
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 7
Hoe toon je reinheid aan?
Qua reinheid meten, kunnen de voorschriften
gaan tot het controleren met een massaspectro-
meter als het om kritische componenten gaat,
legt Karen Remmers uit. “Daarmee kun je nog
hele kleine resten vervuiling aantonen. Daarom
worden onderdelen vaak in een vacuümoven
uitgebakken, zodat ook de allerlaatste resten op
het oppervlak verdwijnen”, schetst ze de werk-
wijze bij de toeleveranciers van deze high end
onderdelen. In zijn algemeenheid eist ASML van
toeleveranciers dat ze kunnen aantonen over
een gevalideerd proces te beschikken dat risi-
co’s op contaminatie vermijdt. De toeleverancier
is verantwoordelijk voor de bewijslast.
Ultra schoon produceren
voor high tech systemen
Een van de high tech toeleveranciers die veel
aandacht besteden aan reinigen, is D&M Va-
cuümsystemen in Budel. Hier worden geavan-
ceerde vacuümsystemen ontwikkeld en ge-
bouwd voor onder andere ASML en het Ame-
rikaanse Cymer. Schoon produceren is voor
het Brabantse bedrijf essentieel. Het bedrijf
heeft een eigen meetsystematiek ontwikkeld
voor het meten van verontreinigingen. Hier-
mee kan men tot 12 cijfers achter de komma
meten.
In het Jaarboek verspanen gaan Coen en
Mark Driessen van D&M Vacuümsystemen
dieper in op wat schoon werken in de verspa-
ning betekent. Eerder dit jaar hebben ze geïn-
vesteerd in een Kiheung Rigitrax, de eerste
bedfreesmachine om groot werk niet langer
te hoeven uit te besteden. Om zeker te zijn
van de reinheid van de onderdelen.
Lees hier meer
Themadag Mikrocentrum
Karen Remmers lichtte tijdens de themadag
REACH en metaalbewerkingsvloeistoffen bij het
Mikrocentrum de motieven waarom ASML zo’n
belang hecht aan reinheid toe. Het Mikrocen-
trum overweegt om deze themadag begin 2015
te herhalen.
Meer informatie
ASML
Mikrocentrum
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 8
De keuze voor een bepaald type snijolie is van invloed op de uiteindelijke reinheid
van een verspaand werkstuk. Sommige oliën kennen een veel betere uitgassing
dan andere, wat zich vertaalt in méér of minder vervuiling op het werkstuk na het
reinigen. Dat is een van de voorlopige conclusies van een onderzoek dat Hans
Cools bij Innovar Cleaning Control momenteel uitvoert.
I nnovar Cleaning Control is een nog jonge
dochter van IPS Technology. Dit bedrijf ontwik-
kelt en voert complexe verpakkings- en too-
lingopdrachten voor industriële producten uit,
veelal high tech producten. Reinigen is een we-
Keuze snijolie heeft effect
op reinheid
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 9
zenlijke stap in de totale supply chain. Daarom
is Innovar Cleaning Control opgericht, dat zich
profileert als onafhankelijke adviesorganisatie
op het vlak van high tech onderdelen reinigen,
kwalificeren en schoon verpakken. Volgens
Hans Cools, operational manager bij Innovar
Cleaning Control, heeft het optillen van de sup-
ply chain naar een hoger niveau gevolgen voor
alle stappen: van design tot en met de produc-
tie en bewerking. Reinheid begint immers bij
het design. “Blinde gaten zijn lastig schoon te
krijgen. Afgeronde inwendige hoeken zijn ge-
makkelijker te reinigen dan scherpe hoeken”, zo
gaf Cools tijdens de REACH-studiedag van het
Mikrocentrum een voorbeeld. Praktische tips
van hem zijn bijvoorbeeld geen olie laten indro-
gen, die is naderhand moeilijk te verwijderen.
Werken met handschoenen aan als je de indivi-
duele componenten bewerkt, helpt eveneens.
En op mononiveau reinigen noemt hij zeer be-
langrijk. “Als je naderhand een schone en een
vuile component samenvoegt, worden ze alle
twee vuil.”
Onderzoek effect snijolie
Een interessante studie die Innovar momenteel
uitvoert, gaat over het effect van de snijolie op
de uiteindelijke reinigbaarheid van de werkstuk-
ken. De eerste resultaten zijn voor Hans Cools
in ieder geval voldoende aanleiding om hier-
mee verder te gaan. Het blijkt namelijk dat de
keuze voor een bepaald type snijolie wel dege-
lijk effect heeft op de vervuiling die op het
werkstuk achterblijft na het reinigen. Om de test
uit te voeren, zijn eerst enkele RVS en alumini-
um werkstukken bewerkt, daarna is de machine
volledig schoongemaakt en afgevuld met een
ander type snijolie en is de reeks opnieuw ge-
maakt. De RVS-onderdelen zijn met een hoog
alkalische zeep gewassen (pH 12,6), de alumini-
um componenten met een mild alkalische zeep
(pH 9,2). Beide zijn gedurende 10 minuten in
een ultrasoonreiniger bij 55 graden C gereinigd.
Hans Cools tijdens zijn presentatie op de REACH-
studiedag: keuze van snijolie bepaalt mee de
reinheid van een high tech werkstuk.
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 10
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 11
Daarna zijn de onderdelen 10 uur lang ge-
controleerd op het uitgassen van zowel
waterdeeltjes als koolwaterstoffen waarbij
gemeten werd per mbar.l/s in een RGA-
vacuümsysteem van Innovar.
Effecten
Met name bij de uitgassing van water en de
lichte koolwaterstoffen blijken er verschillen te
bestaan. Hans Cools: “Uit de studie blijkt dat er
bij de aluminium onderdelen grote verschillen
tussen de twee type snijolie bestaan. Bij zowel
de lichte als zware koolwaterstoffen zie je een
factor 10 verschil.” Hij vermoedt dat dit komt
door de porositeit van het aluminium, die groter
is dan die van roestvaststaal. En waarschijnlijk
heeft de ene snijolie (met kortere ketens) daar
meer vat op dan de andere (met langere ke-
tens). Overigens bleek dat het opwarmen van de
onderdelen een positief effect heeft op de rein-
heid van de onderdelen. Vielen ze aanvankelijk
buiten de specs, na 20 uur verwarmen tot 120
graden vielen ze qua verontreiniging binnen de
opgegeven specificaties. Er werden ook nog an-
dere stoffen gemeten, waarschijnlijk zijn deze
vrijgekomen door een te hoge bewerkingstem-
peratuur van de olie of door een chemische re-
actie.
Innovar gaat de studie verder uitwerken en gaat
nog meer snijoliën onderzoeken, zowel oliën
met als zonder additieven. Tegen het eind van
het jaar hoopt men meer duidelijkheid te heb-
ben over hoe je door de juiste snijolie te kiezen,
de reinheid van verspaande werkstukken naar
een hoger niveau kunt tillen.
Innovar onderzoekt verschillen
in reinigbaarheid
Meer informatie
Innovar Cleaning Control
REACH-themadag Mikrocentrum
Deze video van Innovar over het reinigen illu-
streert de omstandigheden waaronder verspaan-
de onderdelen tegenwoordig gereinigd en ver-
pakt worden.
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 12
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 13
Na zeven jaar ontwikkelen brengt Monforts Werkzeug-
maschinen de hybride draaimachine RNC 400 Laserturn
naar de markt. Draaien en laserharden in één opspan-
ning. Dat is wat de markt vraagt, aldus de machinebou-
wer vlak over de Duitse grens bij Roermond. Doorloop-
tijdverkorting en de mogelijkheid om lokaal te harden,
zijn de twee voordelen van deze hybridetechnologie.
Draaien en harden in
één opspanning
Z even jaar heeft de ontwikkeling van
de hybridemachine geduurd. Dominic Deutges,
bij de eerste presentatie in 2007 nog verant-
woordelijk voor de R&D afdeling en nu verbon-
den als adviseur, heeft daar wel een goede ver-
klaring voor. Naast de ontwikkeling van de
technologie heeft Monforts Werkzeugmaschi-
nen vooral gekeken naar wat de markt wil. Het
eerste prototype van de machine combineerde
draaien met harden, de tweede versie werd in-
gezet voor het draaien van keramisch materiaal
en nu, in de definitieve uitvoering, gaat het
weer om de combinatie van draaien met har-
den. “Dat is wat 80 procent van de markt wil.
De andere toepassingen zullen er in de toe-
komst ook wel komen, maar we zijn een markt-
gedreven machinebouwer en kiezen daarom nu
voor de combinatie van draaien en harden.”
Diodenlaser in turret
De tijd die verstreken is sinds het eerste proto-
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 14
type werd getoond, speelt in het voordeel van
de machinebouwer. De diodenlaserbron is in-
middels zeer compact en neemt amper nog een
vierkante meter plaats in naast de machine. De
lasertechnologie is bovendien goedkoper ge-
worden en zal nog verder in prijs dalen. Samen
met Fraunhofer IPT in Aken is men er ook in ge-
slaagd om de laserkop in de machine zo com-
pact te bouwen dat deze nu in een van de ge-
reedschapsposities op de turret past (VDI-40
opname). Het optiek is hierbij volledig be-
schermd tegen spanen en tegen de inwerking
van koelsmeermedia. “We kunnen zonder meer
nat bewerken op deze machine. Het koelsmeer-
middel heeft geen enkele invloed op de laser-
kop.” Het voordeel van de plaatsing van de la-
serkop in de gereedschapsrevolver is dat het
wisselen naar de laser niet langer duurt dan een
gewone gereedschapswissel. Bij deze machine
is dat ongeveer 1 seconde. Op de revolver blij-
ven er nog vijf posities (VDI-40) over voor de
gewone draaigereedschappen. Het program-
meren van de laser is geïntegreerd in de machi-
nebesturing. “De operator hoeft geen aparte
kennis te hebben van lasertechnologie”, legt
Deutges uit. “Via de M-code van de besturing
wordt de laser in- en uitgeschakeld.”
Draaien en harden tot 60 HRc
De RNC 400 LaserTurn combineert het draaien
met het laserharden. Met een speciaal gereed-
schap dat samen met het Fraunhofer IPT werd
ontwikkeld, kan men zelfs inwendig harden van-
af 26 mm diameter. Het harden gebeurt overi-
Met dit speciale gereedschap kan de RNC 400
LaserTurn ook ingezet worden voor het inwen-
dig harden van gedraaide werkstukken.
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 15
gens niet door en door. “Dat is voor veel toe-
passingen niet nodig”, zegt Dominic Deutges,
zich baserend op de marktonderzoeken die ge-
daan zijn tijdens de ontwikkeling van deze hy-
bridetechnologie. “Bij veel toepassingen is het
zelfs beter om niet door en door te harden.”
Met deze LaserTurn wordt tot ongeveer 1,5 à 2
mm diepte het materiaal gehard tot 60 HRc. Er
komt dus relatief weinig energie in het materi-
aal; zelfs zo weinig dat na het harden het werk-
stuk niet warmer is dan 40 graden. “Het wordt
niet bros”, zegt Deutges. Het trekt dan ook ab-
soluut niet krom en behoudt de maatnauwkeu-
righeid van na het harden. Voor toepassingen
zoals een extruderschroef of assen met vertan-
dingen biedt dit zelfs het voordeel dat de top
van de vertanding, waar in de toepassing veel
wrijving en dus slijtage ontstaat, gehard is, ter-
wijl de rest zacht en dus taai blijft. De eerste
ervaringen laten zien dat dit de uiteindelijke
Monforts en
Fraunhofer:
doorgaan ont-
wikkeling kera-
miek draaien
De komst van de RNC 400 LaserTurn voor het
draaien en harden betekent niet dat de ontwik-
keling van de hybridetoepassing voor het draai-
en van keramiek is stopgezet. Ook hieraan wer-
ken de twee partners verder. In die toepassing
ondersteunt de laser het draaien: met de laser-
straal wordt het keramiek zacht gemaakt zodat
het beter verspaanbaar is. De allernieuwste vor-
deringen hiermee zijn dat men erin slaagt om
zirkoonoxide op deze manier verspaanbaar te
maken. Daarmee biedt men een alternatieve
technologie voor het slijpen, wat eigenlijk tot
nog toe de enige bewerkingstechnologie voor
deze materialen is. Met het laserdraaien behaalt
men in keramiek oppervlakteruwheden van Ra =
0,2 µm.
Kosten
De RNC 400 LaserTurn zoals die op de METAV
werd getoond, kost ongeveer 650.000 euro. Dat
is inclusief de laserbron.
Zo ziet de complete hybride machine - draaien
en laserharden - eruit. De bediening van de la-
ser gebeurt via de CNC-besturing.
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 16
levensduur van deze producten ten goede
komt. Op de METAV demonstreerde Monforts
Werkzeugmaschinen de hybridetechnologie
met de productie van een as voor een oliepers,
die in oorspronkelijke toestand in 30 HRc wordt
gedraaid en waarvan een gedeelte in vier minu-
ten tijd wordt gehard tot 60 HRC.
Kortere doorlooptijd
De winst van deze hybridetechnologie zit vol-
gens Dominic Deutges in de enorme reductie
van de doorlooptijd. Nu brengen draaierijen
dergelijke werkstukken vaak nog naar een ex-
terne harderij, wat al gauw één tot twee weken
extra productietijd oplevert. Met de LaserTurn
wordt het werkstuk direct gehard - in dezelfde
opspanning - en kan na het harden - nog altijd
in dezelfde opspanning - eventueel nagedraaid
worden voor de absolute nauwkeurigheid. “Wij
zien daarom momenteel het meeste potentieel
in het harddraaien. Afhankelijk van de toepas-
sing en het bestaande proces kan deze hybride-
technologie een besparing tot 35 procent ople-
veren. Voor hoge lonen landen is hybridetech-
nologie noodzakelijk. In die landen gaat het im-
mers om korte doorlooptijden. Die realiseren
we hiermee”, zegt Dominic Deutges, die onder-
tussen naast zijn adviseurschap bij Monforts
Werkzeugmaschinen ook als hoogleraar aan de
Hochschule Krefeld werkt.
Harden van schroeven kost paar
minuten extra bewerkingstijd
Meer informatie
Monforts Werkzeugmaschinen
BMT Tools
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 17
Pero S1:
compacte
reinigings-
machine
Pero heeft op Parts2Clean de nieuwe S1
reinigingsmachine geïntroduceerd. Deze
is vooral bedoeld voor situaties waarin
met een mediumtank kan worden vol-
staan. De machine is afgeleid van de gro-
tere R1.
Zo bevat de machine ook een geïntegreerde
destillatieunit die olie en andere verontreinigin-
gen continu afscheidt, waardoor het reinigings-
medium in een optimale conditie wordt gehou-
den. Reinigen kan met koolwaterstoffen of met
gemodificeerde alcoholreinigers. Er wordt zowel
ontvet als gereinigd, als optie kan er nog een
ultrasoon unit in de reinigingsmachine geïnte-
greerd worden. Standaard levert Pero de machi-
ne in de uitvoering voor manuele belading,
maar net als de R1 kan ze ook uitgerust worden
met een automatische korfbelading. De maxi-
male werkstukafmetingen bedragen 530 bij 320
bij 200 mm.
In de volgende editie meer nieuws over reini-
gingstechnologie.
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 18
Eduard en Marius Wijlaars uit het Brabantse Someren besef-
fen dondersgoed dat de machines in hun bedrijf Edumar
Metaalbewerking spindeluren moeten maken om als fijnme-
chanisch bedrijf te kunnen overleven. Veel en onbemande
spindeluren. Dat vergt naast robotisering vooral betrouwba-
re gereedschappen en ondersteuning door de leverancier.
“Kennis wordt steeds belangrijker. Je moet weten wat je kan
met een gereedschap”, zegt Eduard.
1 9 jaar geleden heeft Eduard Wij-
laars samen met zijn broer Marius het bedrijf
Edumar Metaalbewerking opgericht; Eduard en
Marius. Toen ze begonnen, werkten beiden nog
bij Philips. Toch durfden ze het aan een CNC-
machine te kopen om zeven dagen in de week
producten te maken. Anderhalf jaar na de start
nam Eduard ontslag. Een paar maanden later
hoorde zijn broer dat hij ontslagen zou worden,
omdat de afdeling dicht ging. De stap om bei-
den fulltime in Edumar aan de slag te gaan was
toen snel genomen.
Edumar levert vandaag de dag precisie draai-
en freesdelen aan een brede klantengroep; van
enkelstuks tot kleine series van 20, soms 30
stuks die ze op contractbasis produceren. On-
dertussen werken ze met twintig man in het be-
drijf. Van de 5 vijfassige CNC-freesmachines
draaien er 4 ’s avonds, ´s nachts en in het week-
end onbemand. Net als de CNC-draaimachines
met stangenlader. “Het spindelrendement is
heel hoog”, zegt Eduard. “Zo’n 4000 tot 5000
spindeluren per jaar per machine.” Edumar was
de eerste die samen met BMO een Hermle
C22U van de linkerkant door de robot liet bela-
den. Qua machinepark kiest men bewust voor
veelzijdigheid. “Geen twee machines zijn het-
Kennis steeds belangrijkere factor
in de verspaning
Edumar rekent op kennis van WNT als toolingleverancier
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 19
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 20
zelfde, zodat we kunnen switchen tussen de
machines en kunnen kiezen op welke machine
we produceren.”
Betrouwbare tooling
Vanaf het moment dat je onbemand gaat wer-
ken, spelen gereedschappen een sleutelrol,
zeggen de beide verspaners. Edumar koopt de
meeste gereedschappen bij WNT, sinds kort
nadat WNT een verkoopkantoor vestigde in
Nederland. Betrouwbaarheid staat voorop in
hun gereedschapselectie. Ze moeten zeker we-
ten dat de frees of wisselplaat iedere keer de-
zelfde standtijd haalt. Marius Wijlaars: “Om in
deze regio concurrerend te blijven, moet je
spiluren maken. De frees mag ’s avonds niet
afbreken. Betrouwbaarheid wordt dus steeds
belangrijker.” Als je precisieonderdelen ver-
spaant, wil je gereedschappen gebruiken die
een kleine tolerantie hebben. Gereedschaple-
verancier WNT, dochter van Ceratizit, hecht zelf
ook veel waarde aan voorspelbaarheid, zegt
Patrick Umans, verkoopleider voor Nederland
en België. “De WNT gereedschappen worden
uiteraard uitgebreid getest voor ze op de
markt komen. Voor het testen van de gereed-
schappen beschikken we in Oostenrijk en in
onze vestiging in Kempten over CNC-machines
die we zowel voor testdoeleinden als voor de-
mo’s inzetten.” Een positieve test in het eigen
democentrum is voor WNT nog niet voldoen-
de. Na deze eerste test gaan de gereedschap-
pen naar een groep klanten in de buurt.
“Testen op moderne machines is mooi, maar ze
moeten het ook goed doen op oudere, minder
stabiele machines”, zo legt Umans deze stap
uit.
Kennis cruciaal
Naast betrouwbaarheid is kennis een cruciale
factor waarop Marius en Eduard Wijlaars hun
leveranciers beoordelen. “Als je precisiedelen
wilt leveren, moet alles kloppen. Als we een
probleem hebben of een nieuw product gaan
maken, moet er ondersteuning zijn”, zegt Mari-
us. Patrick Umans neemt regelmatig de tijd om
de medewerkers van Edumar bij te scholen. Tij-
dens een bijscholing wordt besproken hoe de
medewerkers nog meer rendement uit de ge-
reedschappen van WNT kunnen halen. Dit sluit
naadloos aan op de filosofie van de oprichter
van WNT. “Hij zag dat grote bedrijven onder-
steund werden en wilde dat ook de kleinere en
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 21
middelgrote be-
drijven die on-
dersteuning zou-
den krijgen.
Daarom is het
belangrijk dat
onze technisch
adviseurs naast
vakkennis ook
praktijkervaring
hebben”, zegt Patrick Umans.
Korte levertijd
De derde beslissende factor is de korte lever-
tijd. De koerier stopt bijna dagelijks bij het fijn-
mechanisch bedrijf in Someren om gereed-
schappen te bezorgen. Hun gereedschappen-
man heeft bij het voorinstellen continu verbin-
ding met de webshop van WNT en bestelt tot
einde werktijd. “Hij ziet direct of een gereed-
schap op voorraad is. Door de snelle levering
kunnen we onze voorraad hier beperkt houden.
We zijn geen productiebedrijf dat series maakt,
maar we leven van enkelstuks en kleine aantal-
len. Daardoor zijn we voortdurend bezig met
de tooling.” Tekeningen van de gereedschap-
pen kunnen vanuit de webshop direct ingela-
den worden voor het CADCAM-programma;
snijparameters zijn on- en offline beschikbaar.
Maar, zo benadrukken ze: webshops zijn prima,
zolang ze niet ten koste gaan van uitgebreide
technische informatie (zoals in de catalogus en
productfolders) en persoonlijk advies.
Lat hoger leggen
Marius en Eduard Wijlaars hebben een duidelij-
ke visie waar Edumar naar toe moet: nog meer
doordringen in de precisieverspaning en de
high tech industrie. Daarvoor moet alles klop-
pen: de machine, de gereedschappen, de koel-
middelen. “Komende jaren gaan we stappen
zetten om alles te monitoren. Dit jaar al stap-
pen we over op papierloze productie. Minder
papier betekent minder kans op fouten. In deze
high tech regio overleef je alleen als je de punt-
jes op de i zet”, zegt Eduard. Klanten leggen de
lat immers steeds hoger. Dat betekent automa-
tisch dat Edumar voor haar leveranciers ook de
lat telkens hoger legt, dus ook voor de gereed-
schappenleverancier.
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 22
De gereedschappenleverancier WNT is een
dochteronderneming van Ceratizit, de fabrikant
van de hardmetalen gereedschappen. Deze
worden via WNT geleverd aan het midden- en
kleinbedrijf in de verspanende industrie. Daar-
naast levert WNT een groot aantal gereed-
schappen en opspanmiddelen van anderen, die
in Europa geproduceerd worden. Alles bij elkaar
bevat het assortiment meer dan 45.000 artike-
len die vanuit het Europese magazijn in Kemp-
ten worden geleverd.
Gerobotiseerd
Dat magazijn, zo legt Patrick Umans uit, is zo
ver geautomatiseerd dat alle bestellingen die
vóór zeven uur ’s avonds geplaatst worden, de
volgende werkdag met een koerierdienst wor-
den geleverd. Om dit te realiseren, beschikt het
magazijn over robots, die bakken met één of
meerdere producten uit de rekken halen. Ver-
volgens wijzen computergestuurde lichtbundels
de producten aan die de magazijnmedewerkers
voor de betreffende klant uit de bakken moeten
nemen. Met dit gerobotiseerde magazijn wor-
den de bestellingen van de 15.000 hardlopers
verwerkt. De bestellingen van de overige 30.000
producten worden vooralsnog met de hand
verwerkt. Dit najaar breidt WNT het automa-
tisch magazijn verder uit zodat in totaal 30.000
artikelen uit het gerobotiseerde magazijn gele-
verd kunnen worden.
Rent-a-Tool
Een van de bijzonderheden van WNT is dat ze
in 2009, vlak na het uitbreken van de crisis, ge-
start zijn met het verhuren van gereedschap-
pen, Rent-a-Tool. Dit is met name bedoeld voor
bedrijven die af en toe een bewerking moeten
doen en daarvoor geen dure gereedschappen,
zoals een kottergereedschap, willen aanschaf-
fen. Patrick Umans: “Het liefst krijgen we vooraf
een tekening van het te maken product. Dan
wordt in Duitsland het gereedschap samenge-
steld, exact op lengte. Samen met de wisselpla-
ten brengt de koerier het naar de klant en die
stuurt het na gebruik terug.” Hoewel deze ser-
vice gestart is in een periode waarin in heel Eu-
ropa nauwelijks in gereedschappen werd geïn-
vesteerd, zet WNT dit nu voort, omdat men
merkt dat het verspanend MKB dit waardeert en
de voordelen ervan inziet. “Niet voor niets is
onze slogan: kwaliteit maal service in het kwa-
draat”, besluit Umans.
10 jaar WNT in Nederland en België
Marius (l inks) en Eduard Wij-
laars (rechts) van Edumar Me-
taalbewerking. In het midden
Patrick Umans, regionaal ver-
koopleider van WNT in Neder-
land en België.
Meer informatie:
WNT
Edumar
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 23
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 24
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 25
Op basis van de bestaande ma-
chinetechnologie wil GF Machi-
ning Solutions voor bepaalde
kernsegmenten dedicated op-
lossingen ontwikkelen. Een
voorbeeld is een EDM-
oplossing voor de luchtvaartin-
dustrie, waar men het klassieke
broachen vervangt door het
vonken. Tot nog toe stond de
luchtvaartindustrie steeds af-
wijzend tegenover het vonken.
Samen met het WZL in Aken is
op basis van de nieuwe genera-
tor het vonkproces nu zodanig
doorontwikkeld dat de heat ef-
fected zone tot een absoluut
minimum beperkt blijft en de
technologie hiermee inzetbaar
is voor de luchtvaartindustrie.
Op de foto een voorbeeld op
de speciale versie van de CUT-
machine, de CUT 200 Dedica-
ted, van AgieCharmilles.
EDM voor aerospace
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 26
Over twee jaar verwacht GF Machining Solutions méér omzet te halen met de
freesmachines dan met de draad- en zinkvonkers. De Zwitserse machinebouwer
ziet namelijk de vraag naar Mikron freesmachines en de automatiseringssystemen
van System 3R sterk groeien. Beide technologieën blijven voor de Zwitserse machi-
nebouwer belangrijk, zegt Pascal Boillat, president van de divisie. Het gaat er na-
melijk méér en méér om dat je totaaloplossingen kunt aanreiken.
De naamsverandering van de machinebouw-
divisie van Georg Fischer begin dit jaar in GF
Machining Solutions heeft hier en daar klan-
ten de wenkbrauwen doen fronsen. Worden
bekende merknamen zoals AgieCharmilles en
Mikron aan de kant geschoven? “Beslist niet”,
zegt Pascal Boillat, president van deze divisie
van het Zwitserse industrieel concern. “We ge-
ven onze merknamen beslist niet op.” De re-
den voor de naamswijziging is dat men meer
op één lijn wil zitten met de andere divisies
van Georg Fischer, het moederbedrijf. En de
naam GF Machining Solutions sluit beter aan
bij het brede portfolio van de groep en bij wat
Spreiding geeft GF Machining
Solutions stabielere basis
Pascal Boillat, president van GF Machining So-
lutions: oplossingen verkopen en niet louter
machines.
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 27
de markt vandaag de dag vraagt. “We staan niet
alleen als machineleverancier in de markt, maar
als een bedrijf dat oplossingen voor de maakin-
dustrie biedt.”
Nauwer samenwerken
Er steekt nog een reden achter de naamswijzi-
ging. Pascal Boillat wil dat de merken binnen de
divisie nauwer met elkaar gaan samenwerken.
One stop shopping, daar moet het naar toe. Eén
aanspreekpunt als een klant bijvoorbeeld een
complete cel met zowel frees- als vonkmachines
als automatisering bestelt. Door nauwer samen
te werken, kan de divisie ook gerichte oplossin-
gen ontwikkelen voor bepaalde marktsegmen-
ten. Aerospace, automotive, elektronica en me-
dische industrie zijn de kernmarkten, naast de
algemene verspanende industrie. Hij zoekt be-
wust deze spreiding om minder kwetsbaar te
zijn voor schommelingen in de markt. “Er ko-
men nieuwe crisissen; die keren altijd terug in
de machinebouw. Door op marktsegmenten te
focussen met verschillende cycli, worden we
minder gevoelig voor crisissen.” Als Pascal
Boillat over dedicated oplossingen voor bijvoor-
beeld de luchtvaartindustrie praat, dan betekent
dit niet dat de groep speciaalmachines gaat
bouwen. De basis voor deze marktgerichte op-
lossingen is de bestaande technologie. “We
passen onze machines aan voor bepaalde be-
werkingen.”
Draadvonken in aerospace
Een voorbeeld is het draadvonken van turbine-
schoepen voor vliegtuigmotoren, iets dat tot
voor kort ondenkbaar was in de luchtvaart-
industrie. Draad- en zinkvonken zijn hier tot nog
toe altijd taboe geweest vanwege de warmte-
inbreng in het materiaal. Toch heeft GF Machi-
ning Solutions het Britse BAE kunnen overtui-
gen van de EDM-technologie. Pascal Boillat:
“Met onze oplossing zijn we 40 procent goed-
koper dan het klassieke broachen; we zijn flexi-
beler en productiever, dankzij onze nieuwe ge-
neratoren. En omdat we alle procesparameters
opslaan en bewaren per bewerkt onderdeel, is
EDM nu wel acceptabel voor de luchtvaart-
Vier merken onder één dak
Binnen GF Machining Solutions zijn vier merken
actief: AgieCharmilles voor de EDM- en laser-
markt; Mikron voor de nauwkeurige freesma-
chines; Steptec als fabrikant van precisiespin-
dels en System 3R als aanbieder van automati-
seringsconcepten en opspanmiddelen. De
groep is vorig jaar tegen de algemene markt-
trend in gegroeid en wel met 3 procent qua
omzet tot ongeveer 730 miljoen euro (EBITDA
42 miljoen euro).
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 28
industrie.” Betere procesbeheersing, productivi-
teitswinst en track & trace zijn de drie factoren
waarmee de aerospace gewonnen is voor EDM.
Ondertussen kijken de Zwitsers ook naar de
energiesector waarin deze technologie interes-
sant kan zijn. Een ander voorbeeld van een to-
taaloplossing is een productiesysteem voor de
productie van matrijzen voor autobanden. Hier
combineert men frezen, EDM en laserbewerken.
Freestak groeit sneller
De EDM-business is de klassieke poot waarop
GF Machining Solutions is gestoeld. Na de cri-
sis, waaruit GF Machining Solutions langzamer is
hersteld dan anderen, groeit de freestak echter
veel sneller. Pascal Boillat verwacht dat over
twee jaar meer omzet met Mikron wordt be-
haald dan met de draad- en zinkvonkmachines
van AgieCharmilles. “De freesmarkt ontwikkelt
zich nu eenmaal sneller dan de EDM-markt.”
Een freestoepassing die Mikron nog niet aan-
biedt, is het freesdraaien in één opspanning.
“Dat onderzoeken we momenteel”, reageert
Boillat op die opmerking. Lasertechnologie
heeft het concern wel in huis. Het laserbewerken
van matrijzen groeit. De slag om de additive
manufacturing markt heeft men echter gemist.
Pascal Boillat volgt de recente ontwikkelingen
op dit vlak met gemengde gevoelens: “Om de
technologie nu nog zelf te ontwikkelen, zijn we
te laat. En als ik kijk naar de waardering van de
fabrikanten van deze machines, zijn de bedrij-
ven te duur om ze over te nemen.” Bovendien is
een aantal essentiële patenten die je voor deze
technologie nodig hebt, in handen van enkele
bedrijven. Pascal Boillat kijkt daarom als het om
additive manufacturing gaat liever naar eventu-
ele samenwerking. Want de techniek heeft wel
degelijk zijn interesse, ondanks de beperkingen
die de technologie in zijn ogen heeft, zoals dure
poeders, langzame opbouw en te hoge on-
nauwkeurigheden. “Je moet altijd nog frezen en
harden.” Maar de vormvrijheid die je als pro-
ductontwerper krijgt, kan in bijvoorbeeld de
matrijzenbouw een belangrijk voordeel bieden.
Als je daardoor koelkanalen dicht onder het op-
pervlak kunt leggen, verdien je de hogere pro-
ductiekosten terug in een productiever spuit-
gietproces.
Niet alleen Made in Swiss
GF Machining Solutions staat voor Zwitserse
kwaliteit. Desalniettemin produceert de onder-
neming ook in China. Noodzakelijk om te over-
leven, vindt Pascal Boillat. Ook hoogwaardige
componenten worden tegenwoordig al in de
eigen fabriek in China vervaardigd, maar vervol-
gens pas na controle in Zwitserland in de Euro-
Topman Pascal Boillat: de markt wil
oplossingen, niet alleen machines
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 29
pese fabriek ingebouwd in de machines.
“Alleen daardoor kun je in Zwitserland blij-
ven produceren.” De aanwezigheid in China
heeft daarnaast te maken met de enorme
groeipotenties van het land. “De Chinese
markt is echt groot.” De grote uitdaging
voor de Europese machinebouwers is vol-
gens Boillat om de technologische voor-
sprong die ze hebben, vast te houden. Want
als er in China ooit een crisis uitbreekt en de
Chinese machinemarkt instort, zullen Chine-
se machinebouwers hun producten massaal
in Europa gaan aanbieden. Dat is volgens
hem de grootste angst bij Europese fabri-
kanten. “Dat zou prijzen onder druk zetten.”
Daarom moet Europa de technologievoor-
sprong vasthouden. Voor de komende tijd is
de topman van GF Machining Solutions po-
sitief. In China neemt de vraag na de daling
verleden jaar weer toe. De VS blijven het
goed doen. En ook in Europa ziet hij licht
aan het eind van de tunnel. “Het eerste
kwartaal is goed geweest. De vooruitzichten
zijn beter dan ze aanvankelijk waren. 2014
zou in totaliteit best een goed jaar kunnen
worden.” In Schorndorf presenteerde de groep het automa-
tiseringsconcept Transformer, waarin alle techno-
logie van GF Machining Solutions samenkomt:
een lineair robotsysteen, EDM-machines, precisie-
freesmachines en opspansystemen. In de cel werd
eveneens manloos gemeten, terwijl reinigen even-
eens geïntegreerd is.
Meer informatie:
GF Machining Solutions
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 30
Back 2
Europe
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 31
GDO Precision Technology:
engineeren om productie terug
naar Europa te halen
Ooit was het de gereedschapmakerij van de steenkolenmijn Laura in Eygelshoven,
op de grens van Limburg met het Duitse Ruhrgebied. Tegenwoordig heeft GDO
nog steeds een eigen gereedschapmakerij die onder meer voor de Duitse auto-
motive-industrie werkt. Het Limburgse bedrijf bouwt echter ook complete pro-
ductielijnen, bijvoorbeeld voor automatische stentcontrole. Of, zoals recent, voor
het assembleren van de spuitmond van een handsprayer. Assemblage-capaciteit:
300 spuitmonden per minuut.
B ack 2 Europe. Onder die noemer
organiseerde GDO Precision Technology in de
fabriek in Eygelshoven onlangs een klantendag.
De aanleiding: een volledig zelf geëngineerde
en gebouwde machine voor de assemblage van
tien kunststof componenten tot de sprayer van
een spuitflacon. Innovatief aan het concept van
de spuitmond: er wordt geen enkel metalen
onderdeel gebruikt. Innovatief aan het produc-
tieconcept van GDO: de enorme capaciteit en
assemblage van vorm-instabiele en asymmetri-
sche componenten. Na de zomer start de op-
drachtgever voor deze productielijn in Neder-
land de productie van de spuitmonden. In Ne-
derland. 300 stuks assembleert de machine er
elke minuut, in 4 verschillende uitvoeringen,
inclusief automatische inspectie en verpakking.
Deze hoge productie was ook voor GDO Preci-
sion Technology wel een uitdaging, erkent
Maurice Baggen, sales manager. “Maar zeker
als de klant denkt dat kan niet, is het voor ons
de uitdaging het wel voor elkaar te krijgen. Met
deze technologie helpen we klanten productie-
werk uit lage lonen landen terug naar Europa te
halen.” Hoewel het product eigenlijk een weg-
werpproduct is, kun je de machine voor het as-
sembleren en controleren van de sprayer beslist
high tech noemen. Zes visionsystemen contro-
leren elke honderd milliseconden het product;
online wordt een lektest gedaan; voor de kriti-
sche handelingen in het assemblageproces
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 32
spelen de engineers van GDO
op safe door niet te takten en
geen gebruik te maken van
continuous motion, waarbij dat
elders in de lijn wel toegepast
wordt. Dit betreft de montage
van kunststofveertjes, die niet
continu in de rest van het pro-
ces meeloopt. Dat doet er niets
aan af dat de lijn uiteindelijk
300 sprayers per minuut as-
sembleert. Eén operator kan de
lijn bedienen. Alle aanvoer van
de componenten is vergaand
geautomatiseerd. Dit is volgens
Maurice Baggen hét recept van
GDO om klanten te helpen
werk uit lage lonen landen te-
rug te halen. De Nederlandse
klant waarvoor GDO deze lijn
heeft ontwikkeld, wilde aanvan-
kelijk de productie onderbren-
gen in een lage lonen land.
Kwaliteitsredenen en transport-
kosten deden hem twijfelen.
Maurice Baggen: “Als je bereid
bent geld in automatisering te
stoppen, kun je de productie
ook in Europa doen. Dan kun je
ook hier 90 miljoen stuks per
jaar produceren.”
Braam van 5 µm herkend
GDO Precision Technology
bouwt niet alleen machines
voor derden. De onderneming
boekt succes met een machine
die praktisch manloos stents
controleert. Deze stentinspec-
tiemachine NSI-7 is een volle-
dig eigen ontwikkeling, die nu
Maurice Baggen (l inks) samen
met Sasa Jusufovic in de
cleanroom van DGO Precision
bij de NSI-7, de zelf ontwik-
kelde machine voor automati-
sche controle van stents.
Vision systeem herkent afwijkingen
van 5 µm
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 33
wereldwijd aan de man wordt
gebracht aan onder andere
Boston Scientific. De stents -
voor het open houden van ver-
stopte aderen bij hartpatiënten
- worden doorgaans met de
laser uit een buis gesneden. De
kleinste braam of een minimaal
restje materiaal is funest als dit
in het lichaam komt. “Daarom
zetten alle fabrikanten mensen
in om de stands één voor één
te controleren. De foutgevoe-
ligheid is groot. Onze machine
controleert geautomatiseerd
120 stents per uur; 100% con-
trole, 100% zekerheid. En de
machine kan 8 uur onbemand
werken”, aldus Maurice Bag-
gen. In deze machine zitten
drie vision systemen. Nadat de
stents door de robot opge-
spannen zijn op een staaf die in
een miniklauwplaat wordt ge-
plaatst, worden zowel de bin-
nen- als buitenkant gescand.
Afwijkingen van 5 µm worden
herkend. Zowel geometrisch als
een oppervlaktedefect. Boven-
dien zorgt de software die voor
de NSI-7 is ontwikkeld voor au-
tomatische opslag van de data
van alle gecontroleerde stents.
Van elke batch zijn naderhand
alle inspectiedata terug te vin-
den. Verpakken kan eventueel
ook geautomatiseerd worden
in de cel. Om dit soort high
tech machines voor de life-
sciences industrie te kunnen
bouwen en assembleren, heeft
GDO onder andere geïnves-
teerd in een eigen cleanroom
in de fabriek in Eygelshoven.
Rol gereedschapmakerij
De wortels van de Limburgse
high tech machinebouwer lig-
gen in de gereedschapmakerij
van de mijn Julia; in de jaren
‘90 overgenomen door Stork
De gereedschapmakerij speelt
een cruciale rol in de machine-
bouw. Daarnaast werkt men als
stempel- en matrijzenmaker
voor opdrachtgevers in onder
andere de automobielindustrie.
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 34
Dankzij overname Duits fijnmechanisch bedrijf
sterker in Duitse automobielindustrie
en 10 jaar geleden via een management buy
out door de huidige directie verzelfstandigd tot
GDO Precision Technology. De gereedschapma-
kerij, die ook puur matrijzenbouw doet voor on-
der andere de automotive-industrie, is een cru-
ciale afdeling voor de machinebouwtak van het
bedrijf. Dankzij de nabijheid van de frees- en
draaiafdeling kan in de engineeringfase en in de
opbouw van de machines snel worden gerea-
geerd. Juist in die ontwikkelfase is het, aldus
Maurice Baggen, essentieel dat je snel over pro-
totypes van onderdelen beschikt om te zien of
bepaalde ideeën die bedacht zijn ook in de
praktijk precies dat opleveren wat de engineer
beoogd had. De eigen gereedschapmakerij kan
binnen een dag als het moet onderdelen frezen.
Niet alleen innovativiteit is noodzakelijk, ook
korte doorlooptijden.
Overnamen fijnmechanica
Met vergaand geautomatiseerde productie-
machines helpt GDO Precision Technology
klanten werk terug te halen naar West-
Europa.
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 35
Meer informatie
GDO Precision Technology
GDO Precision Technology
GDO Precision Technology in Eygelshoven
telt 75 medewerkers, waarvan zo’n 30 en-
gineers. Automotive en lifesciences zijn de
twee belangrijke markten. Voor de auto-
motive-industrie maakt men eveneens as-
semblage, inspectie en testinstallaties,
naast de productie van stempels en ma-
trijzen. Voor opdrachtgevers uit lifescien-
ces - voeding en farma - ontwikkelt en
bouwt GDO complete vergaand geauto-
matiseerde lijnen. De verspaningsactivitei-
ten lopen als een rode draad door het be-
drijf. In deze afdeling zet men momenteel
de eerste stappen op weg naar onbeman-
de productie.
De gereedschapmakerij voert ook zelfstandig op-
drachten voor derden uit en onderhoudt com-
plexe matrijzen die geleverd zijn. Een van de vaste
opdrachten is het onderhouden van de productie-
mallen voor de productie van borstimplantaten,
waarvoor men nu bezig is een volautomatisch
productielijn te bouwen. Deze activiteiten groeien
eveneens. Begin dit jaar heeft GDO een andere
Limburgse verspaner overgenomen: Bultec Fijn-
mechanische Industrie in Herkenbosch. Vorig jaar
heeft men het Duitse fijnmechanisch bedrijf
Schneid bij München overgenomen, dat nu onder
de naam GDO München opereert. Hierdoor krijgt
men gemakkelijker een voet tussen de deur bij de
grote toeleveranciers aan de Duitse automobielin-
dustrie en bij Zwitserse opdrachtgevers. Maurice
Baggen: “Duitsland is onze grootse exportmarkt,
ook Zwitserland is belangrijk. Duitse klanten kie-
zen vaak voor ons vanwege de flexibiliteit. En we
winnen het vaak met ons concept, omdat we be-
wezen technologie combineren met frisse ideeën.
Onze engineers durven out of the box te denken.
Het hoeft niet altijd in Duitsland te gebeuren, ook
in Nederland kennen we hoogwaardige machine-
bouwtechnologie.”
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 36
A an de onderzoeks-
instellingen lopen de onder-
zoeken naar het gebruik van
hoge drukkoeling al langer.
Daar experimenteert men van-
daag de dag met drukken tot
wel 300 bar als er bijvoorbeeld
titaanlegeringen verspaand
moeten worden. Dergelijke
drukken vergen speciale aan-
passingen aan de machines. De
praktijk toont echter aan dat je
ook bij gewonere materialen,
zoals roestvaststaal en gereed-
schapstaal, en bij de machines
die met drukken tot 70 bar
koelen, flinke resultaatsverbe-
teringen kunt bereiken. Dorma-
tec, leverancier van onder an-
dere Kemtech hogedrukpom-
pen en koelers, heeft bij het
Zwitserse Ronal een aantal ma-
chines geretrofit met hogedruk
en koelunits. Zowel twee Dae-
woo (Doosan) Puma 450 draai-
banken als een Boehringer VDF
400 CM draaibank zijn aange-
past voor koelen met 70 bar
druk. Veelal kun je de hoge-
druksystemen uitleggen op be-
De invloed van koelsmeermiddelen op het verspaningsproces is
groter dan tot voor kort werd aangenomen. Druk is één kant van
het verhaal. Koeling van de koelsmeermiddelen speelt echter een
minstens zo grote rol als het gaat om het creëren van een stabiel
en betrouwbaar verspaningsproces.
Méér rendement door
anders te koelen
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 37
staande machines zonder al te veel aanpassin-
gen, leert de ervaring van Manuel Schippers,
salesmanager bij Dormatec, dat inmiddels in
Europa een dealernetwerk voor Green Light
Machining heeft opgebouwd. Het voordeel van
de units van Kemtech is dat niet alleen de druk
regelbaar wordt maar eveneens het volume.
Daarnaast past men bij steeds meer klanten te-
gelijk ook emulsie- en oliekoelers toe. Zeker als
bedrijven toch al moeite hebben om hun ma-
chine thermisch stabiel te houden, levert dat
ontegenzeggelijk meerwaarde. Verhoog je en-
kel de druk, dan ontstaat warmte-ontwikkeling
door de energie die de hogedrukpomp in de
vloeistof brengt. Meer volume is een eerste
stap in de goede richting; hierdoor warmt de
vloeistof minder op. Extra koeling verbetert het
resultaat nog verder. De ervaringen die Dorma-
tec tot nog toe heeft opgedaan met deze com-
binatie, laten zien dat de nauwkeurigheid ver-
betert evenals de standtijd van de gereed-
schappen. En de productiviteit.
Bijna vier keer langere standtijd
Ronal, velgenfabrikant met een eigen gereed-
schapmakerij voor stempels en matrijzen voor
het maken van aluminium wielen, heeft geko-
zen voor het hogedruksysteem met geïnte-
greerde koelunit van Kemtech. Het Zwitsers be-
drijf heeft door deze combinatie de productivi-
teit enorm verbeterd. In de oude situatie werd
bij het bewerken van stempels voor de produc-
Detailopnamen van de wisselplaat na 75 minuten
draaien (foto’s Ronal/Dormatec)
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 38
tie van aluminium velgen (gereedschapstaal
1.2343 42 HRC, 600 mm doorsnee bij 300 mm
hoog) gekoeld met 10 bar. Snijsnelheid was 100
m/min, aanzet van de voeding 0,3 mm per om-
wenteling. Nu men koelt met 70 bar druk, ligt
de snijsnelheid op 115 m / min en de voeding
op 0,5 mm per omwenteling. Hierdoor neemt
de cyclustijd per product af van 115 minuten in
de oude situatie naar amper nog 35 minuten in
de nieuwe. Daarnaast is de standtijd van de wis-
selplaat bijna een factor vier langer: van 20 mi-
nuten naar 75 minuten. Anders gezegd: Ronal
draait nu (theoretisch) twee producten met één
wisselplaat tegenover voorheen één product
met vier wisselplaten. Zowel vroeger als nu
wordt van het blok gereedschapstaal zo’n 80
procent materiaal verspaand. Gedraaid wordt
met een Capto gereedschaphouder (Sandvik)
met een hogedruk adapter op de turret ge-
plaatst. Dormatec heeft deze retrofit uitgevoerd.
“Ronal gebruikt gereedschappen met inwendige
koeling. We gaan echter buiten de turret om
omdat dit wat oudere machines zijn”, aldus
Schippers. Zijn de machines van recentere da-
tum, dan kan de retrofit achterwege blijven. Ma-
nuel Schippers: “De grote winst die Ronal boekt
is dat ze een heel stabiel systeem hebben en
door kunnen gaan met de productie. Je machi-
necapaciteit gaat hierdoor omhoog.”
Capaciteit vergroten
Manuel Schippers merkt dat overal waar Dor-
matecdealers met dit verhaal aan de slag gaan,
de belangstelling groot is. Verspaners zoeken
naar oplossingen om hun capaciteit te vergro-
ten zonder direct te moeten investeren in heel
nieuwe machines. Ook zoeken ze oplossingen
voor thermische problemen, die zich meestal
Op de wat oudere machines is ge-
kozen om buiten de turret om de
hogedruk unit op te bouwen. Bij
jongere machines kan deze retrofit
achterwege blijven.
Zwitserse velgenproducent ver-
kort cyclustijd met tweederde
dankzij hogedruk koeling
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 39
Meer informatie
Dormatec
uiten in onnauwkeurigheid of oppervlaktefou-
ten. Juist voor het middensegment machines is
dit een oplossing om met een beperkte investe-
ring meer rendement uit het machinepark te
halen, meent de salesmanager. Hij adviseert om
wel tegelijkertijd naar de samenstelling van de
koelsmeervloeistof te kijken. Deze samenstel-
ling moet wellicht aangepast worden om pro-
blemen als gevolg van de hogere druk te voor-
komen. De ervaringen die hij inmiddels heeft,
wijzen uit dat zelfs de kwaliteit van het water
waarmee de emulsie wordt vermengd van in-
vloed kan zijn. Ronal heeft inmiddels besloten
om de machines in de vestigingen in Portugal
en Tsjechië ook uit te rusten met hogedruk-
pompen met geïntegreerde koeling. Het elimi-
neren van time-killers is een eerste stap om
meer spindeluren te maken.
Het verschil in spanen: l inks zonder
hogedruk koeling, rechts met.
(Foto’s: Ronal / Dormatec)
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 40
Charles Chuck Hull is de uitvinder van het 3D-printen. En daar-
voor is hij onlangs beloond met de European Inventor Award
van het European Patent Office. De jury roemt het baanbrekend
werk van de Amerikaan dat nu een hele industrie blijvend veran-
dert. Zelf waarschuwt Chuck Hull voor te hoge verwachtingen.
Bekijk hier een interview dat CNN op EuroMold met hem had.
European
Inventor
Award voor
Chuck Hull
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 41
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 42
B ill Carter werkt bij
het additive manufacturing lab
van GE Global Research in Nis-
kayuna, zo’n 170 mijlen verwij-
derd van New York City. Hij liet
vorig jaar een zucht van ver-
lichting toen zijn researchgroep
groen licht kreeg om de injec-
tor voor de Leap-
vliegtuigmotoren te produce-
ren met additive manufactu-
ring. 100.000 stuks moeten er
vanaf 2015 elk jaar worden ge-
maakt. En dat ontlokte hem
misschien nog wel een diepere
zucht. Hoe kun je die in he-
melsnaam produceren met de
huidige snelheid van de laser-
smeltmachines? De 20 poeder-
bedmachines en de 10 elektro-
nenstraalmachines waarover GE
nu beschikt, zijn daar volstrekt
ontoereikend voor. En dat is
eigenlijk nog maar één factor
die de echte doorbraak van ad-
ditive manufacturing momen-
teel afremt. Het lasercongres
AKL 2014 van het Fraunhofer
ILT in Aken besteedde dit jaar
veel aandacht aan het onder-
werp additive manufacturing.
De luchtvaartindustrie heeft
nood aan een dergelijke pro-
ductietechnologie. Om vlieg-
tuigmotoren zuiniger te maken,
moet men naar heel nieuwe
geometrieën voor onder ande-
re de brandstofinjectors maar
op termijn ook voor de turbine-
bladen. “Voor de designvrijheid
hebben we additive manufac-
turing nodig”, aldus Karl-Heinz
Dusel van MTU Aero Engines
op het EU Innovation Forum,
daags voor het AKL. Design is
een essentiële factor voor 3D
printen. MTU heeft recent twee
onderdelen voor de nieuwe
Additive manufacturing nog niet rijp voor serieproductie, maar is wel
dé toekomst
GE wil in 2015 brandstofinjectoren in vliegtuigmotoren inzetten die gemaakt zijn
met additive manufacturing. 100.000 producten per jaar zijn er nodig. Dit is een van
de meest spraakmakende toepassingen van 3D printen. Daarmee is echter nog lang
niet gezegd dat de technologie zover is dat je 3D printen morgen al breed kunt
gaan toepassen. Het potentieel van de technologie is groot. Maar, zo werd op het
AKL 2014 duidelijk, er moeten nog hobbels genomen worden.
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 43
motor voor de nieuwe Airbus A320neo aange-
wezen om vanaf eind 2015, begin 2016 met 3D
printen te vervaardigen. Dat is volgens Dusel
het begin van een nieuwe serie producten die
qua design zodanig zijn, dat je ze niet meer met
conventionele technieken kunt maken.
“Additive manufacturing biedt het potentieel
nog lichter te construeren.” Bill Carter van GE
noemt drie succesfactoren. Additive manufactu-
ring loont de moeite als de gereedschapskosten
bij conventionele technieken te hoog worden.
Dat kan doordat de aantallen te gering zijn, de
doorlooptijd te lang wordt of elk onderdeel an-
ders is. De tweede succesfactor is als conventio-
nele methoden falen. Bijvoorbeeld als de fly to
buy ratio te hoog is. Of als producten te dun-
wandig worden, zodat smeden, gieten en frezen
niet langer toegepast kunnen worden. De derde
De asschenkel van een Formula Student racewa-
gen. Links het freesdeel, rechts en inzet het on-
derdeel gemaakt met additive manufacturing
(materiaal AlMgSc). Mede door de topologie-
optimalisatie is het geprinte onderdeel 20 pro-
cent lichter, bij een gelijke sterkte.
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 44
succesfactor ziet hij in de assemblage. De hui-
dige brandstofinjectoren bestaan uit 18 onder-
delen die geassembleerd moeten worden. De
nieuwe brandstofinjector voor de Leapmotoren,
die Boeing in de 777 gaat gebruiken, worden in
een keer 3D geprint uit cobaltchroom. Hierin
komen de succesfactoren assemblage en de-
sign samen. Want dankzij 3D printen kan GE de
inwendige geometrie zodanig aanpassen, dat
zich tijdens het vliegen veel minder koolstof op
de binnenwanden afzet dan nu het geval is.
Daardoor vermindert het onderhoud aan de
motoren. De daarvoor benodigde geometrie
kan niet anders gemaakt worden dan via 3D
printen.
BMW zet 3D printen al in
Het is niet alleen de luchtvaartindustrie die mo-
menteel investeert in additive manufacturing.
BMW heeft in het Rapid Technology Center in
München inmiddels 14 machines en de 39 me-
dewerkers produceren jaarlijks zo’n 90.000 on-
derdelen. Het grootste deel hiervan betreft
prototypes. Tijd is dan de belangrijkste factor,
aldus Maximilian Meixlsperger van dit onder-
deel van BMW. De tweede groep onderdelen is
bedoeld voor de 100 prototype wagens die
BMW van elk model bouwt voor de uitgebreide
testen, voordat de wagens verkocht worden
aan de klant. “Hiervoor zijn de eigenschappen
belangrijk, die moeten gelijk zijn aan die van de
productiedelen.” De groep maakt elk jaar ook
onderdelen die direct in een auto worden inge-
Nieuwe markten voor
toeleveranciers
Additive manufacturing biedt de
kans nog lichter te construeren
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 45
zet. Bijvoorbeeld voor de motorsport producten
van BMW. De toepassing van additive manu-
facturing in de serieproductie zal echter nog
even op zich laten wachten, voorspelt
Meixlsperger. “Componenten moeten complex
zijn, dan haal je momenteel de meerwaarde van
de technologie eruit.” Leichtbau speelt 3D prin-
ten in de kaart. Net zoals de experts uit de
vliegtuigindustrie al aangeven, ziet ook
Meixlsperger kansen om lichter te construeren
dankzij de laagopbouwtechnologie.
Welke belemmeringen zien zij?
Waarom investeert de maakindustrie dan nog
niet volop in 3D printen? Daar waren de ant-
woorden op het AKL 2014 redelijk eensluidend
over. De technologie komt nog tekort om in
serieproductie te worden toegepast. Een van de
aspecten waar Bill Carter zich zorgen over
maakt, is hoe hij straks die 100.000 injectoren
moet gaan vervaardigen. “Dat kunnen we bijna
nooit kostenefficiënt maken met poederbed-
technologie”, aldus de Amerikaan. GE heeft
daarvoor honderden machines nodig. De laser
is in zijn ogen een van de belemmerende facto-
ren. “Je kunt namelijk niet zomaar het laserver-
mogen verhogen, want dan loop je tegen fysi-
sche beperkingen aan.” GE werkt daarom sa-
men met de machinebouwers aan snelle scan-
methoden. Het tweede probleem zit voor de
Amerikaan aan de metallurgische kant. Het aan-
bod van materiaalproducente is beperkt en het
valideren van een poeder kost 5 jaar en veel
geld. Maximilian Meixlsperger ziet eveneens
problemen aan de materiaalkant. “De poeders
leveren geen constante kwaliteit.” Dat geldt ei-
genlijk ook voor de machines. Als je meet over
het totale poederbed, blijkt het laservermogen
Links 3D geprint zonder topologie-
optimalisatie, rechts met. De ho-
ningraadstructuur zorgt voor een
lager gewicht bij gelijke sterkte.
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 46
niet overal gelijk te zijn. Dat heeft gevolgen
voor het smelten van het poeder.
Te duur voor BMW
Bovendien vindt BMW de technologie te duur.
Om additive manufacturing door te laten bre-
ken als serieproductietechniek, zou een 3D ge-
print aluminiumdeel zo’n 11,40 euro per kilo-
gram mogen kosten. Het kost momenteel ech-
ter 1.330 euro. “Zo’n onderdeel koop je niet.
Hier ligt de grootste uitdaging.” Volgens
Meixlsperger is hier een belangrijk verschil met
de luchtvaartindustrie, die qua kosten al veel
meer in de buurt komt van de huidige prijzen.
“De uitdaging is dan ook dat we voor de auto-
mobielindustrie de kosten zover omlaag bren-
gen, dat de meerkosten opwegen tegen de
voordelen van de technologie.” Grotere machi-
nes met meer capaciteit zijn volgens hem een
van de mogelijke oplossingen. “Machinekosten
omlaag, capaciteit omhoog, materiaalkosten
naar beneden.”
Veel nabewerken
Karl-Heinz Dusel legt nog de vinger op een an-
dere zere plek, die ook door Bill Carter van GE
wordt aangestipt. “Iedereen zegt dat je met 3D
printen snel de onderdelen hebt. Maar wij heb-
ben 12 weken nodig om een simpel onderdeel
te maken”, aldus de R&D manager bij MTU Ae-
ro Engines. Je hebt weliswaar geen tooling no-
dig zoals bij CNC-technologie of bij giettech-
nieken, maar na het 3D printen is je werkstuk
3D-printen biedt heel nieuwe vormmogelijkhe-
den, zoals deze bijzondere schoepen voor turbi-
nes die met freestechnologie niet gemaakt kun-
nen worden.
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 47
nog lang niet klaar om ingezet te worden. “Je
moet support materiaal verwijderen, nabewer-
ken, eventueel warmtebehandeling doen. We
hebben nog geen complete productielijn voor
3D printen en daarom duurt het lang.” Overi-
gens stipt ook hij de problemen met de poe-
ders aan, die nog onvoldoende constante kwali-
teit opleveren. Cruciaal is procesmonitoring.
MTU heeft dat zelf ontwikkeld en kan hiermee
elke laag apart controleren en de data registre-
ren. “Dat is de enige manier om de engineers te
overtuigen.”
De oplossingen?
GE ondervindt dezelfde materiaalproblemen als
de Duitsers van MTU. De Amerikanen hebben
bijvoorbeeld software ontwikkeld om het op-
bouwproces te monitoren. Ze willen verder soft-
ware ontwikkelen om het proces te kunnen mo-
delleren, zodat voor het feitelijke opbouw zicht-
baar wordt waar eventueel interne spanningen
gaan ontstaan. GE wil hiervoor minder afhanke-
lijk worden van de machineleveranciers, die nu
deze problemen oplossen. Anders gezegd: men
wil de kennis in eigen huis halen. Ook de opper-
vlaktekwaliteit is een issue, zegt Bill Carter.
“Iedereen die de eerste keer een onderdeel van
een additive manufacturing machine haalt, is
teleurgesteld. Met de huidige technieken kun-
nen we niet de oppervlaktekwaliteit behalen die
we nodig hebben.”
3D printen dé toekomst
En toch: zowel in München bij MTU Aero Engi-
nes en BMW als in Niskayuna bij GE gelooft
men in de toekomstige mogelijkheden van ad-
ditive manufacturing. GE heeft niet voor niets in
de VS Morrison Technologies overgenomen en
in Italia Avio Aero gekocht, dat over 10 Arcam-
machines beschikt naast een aantal laser sinter-
MTU gelooft in combinatie 3D printen
en adaptief frezen
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 48
machines. Karl-Heinz Dusel ziet mogelijkheden
in de combinatie van 3D printen en adaptief
frezen, een combinatie die in zijn ogen cruciaal
wordt wil je komende jaren kosten verlagen
door verspaande onderdelen te vervangen door
geprinte. En hij benadrukt nog eens: voor de
nieuwe generatie vliegtuigmotoren is additive
manufacturing onmisbaar vanwege de geome-
trievrijheid. Bij BMW ziet Maximilian Meixlsper-
ger geen toekomstige variatie in het modelaan-
bod van de autofabrikant zonder 3D printen.
Maar daarvoor moeten er op de automobielin-
dustrie afgestemde machines komen en is auto-
matisering nodig. “We zijn in de volgende ont-
wikkelfase van additive manufacturing aange-
komen, daarin gaat nog veel gebeuren.” Of, zo-
als Bill Carter de topman van GE Robert
McEwan citeerde: “In ons leven maken we nog
mee dat minstens de helft van de motoronder-
delen geproduceerd zal worden via additive
manufacturing.”
De interesse voor
additive manufactu-
ring is groot, ook bij
de bezoekers van het
laboratorium van het
Fraunhofer IKL.
Meer informatie
AKL 2014 (Duitstalig artikel)
GE Imagination
MTU Aero Engines
“In ons leven maken we nog mee
dat minstens de helft van de
motoronderdelen geproduceerd
zal worden via additive
manufacturing.”
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 49
C entraal in de aanpak van het NLR
staat het vorig jaar opgerichte Metal Additive
Manufacturing Centre (MAMTeC). Hier is inmid-
dels een roadmap additive manufacturing uit-
gezet, die nu samen met een aantal bedrijven
verder wordt ingevuld. Het onderzoeksinstituut
kan een belangrijke rol spelen in het verkennen
door de maakindustrie van de nieuwe mogelijk-
heden die dankzij additive manufacturing ont-
staan. Marc de Smit, R&D Engineer bij MAM-
TeC: “Als NLR beschikken we al jaren over veel
materiaalkennis en over veel testapparatuur.
Hiermee kunnen we de leercurve bij de bedrij-
Om te voorkomen dat de Ne-
derlandse maakindustrie ach-
terop raakt, is het NLR
(Nederlands Lucht- en Ruimte-
vaartlaboratorium) een breed
project rondom additive ma-
nufacturing gestart. Met een
3D metaalprinter en testequip-
ment, biedt het NLR de Neder-
landse maakindustrie een om-
geving om actief te ontdekken
of de nieuwe productietechno-
logie meerwaarde biedt.
Concurrentiepositie be-
houden met 3D-printen
NLR richt zich met additive manufacturing ook op
high tech machine-industrie
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 50
ven versnellen.” Ook in het modelleren heeft het
NLR door de jaren heen veel ervaring opge-
bouwd.
Materiaalselectie
Als er iets een belangrijke rol speelt in de even-
tuele doorbraak van additive manufacturing als
serieuze productietechnologie, zijn het de ma-
teriaalselectie en het modelleren van het pro-
duct dat je gaat 3D printen. Materialen voor het
werkstuk kiezen is één, de vraag daarna is hoe
je de parameters van de machine zo snel moge-
lijk optimaliseert in functie van de productspeci-
ficaties die nodig zijn. Het NLR ontwikkelt daar
momenteel een methode voor, zodat bedrijven
straks sneller van een design tot een goed pro-
duct komen. Onderdeel van dit deel van de
roadmap is eveneens het kwantificeren van ont-
werpwaarden in relatie tot de materiaalkeuze.
Het is de bedoeling een database op te bouwen
om straks in de productie snel over de juiste ge-
gevens te kunnen beschikken.
Topologie
Design en modellering krijgen in de roadmap
vooral aandacht door onderzoek te doen naar
topologie optimalisatie. Iedereen is ervan over-
tuigd dat additive manufacturing kan doorbre-
ken, omdat de technologie een wezenlijke bij-
drage kan leveren aan gewichtsbesparing. Met
name legt men de laatste tijd de link naar struc-
turen uit de natuur, die met minimale inzet van
materiaal maximale sterkte en stijfheid bieden.
Marc de Smit legt uit dat ook hiervoor aan soft-
ware wordt gewerkt. “Daarmee willen we de
voordelen van freedom of design optimaliseren
door gericht materiaal in te zetten.” Uiteindelijk
wil het MAMTeC ook hiermee komen tot ont-
werpregels voor additive manufacturing com-
ponenten, inclusief modellen voor kostbereke-
ning.
Standaardisatie
Tot slot kijken de onderzoekers van het NLR na-
drukkelijk naar de wereldwijde materiaalontwik-
kelingen en werkt men mee aan standaardisatie.
“Daar is enorm grote behoefte aan”, merkt De
Smit op. Tot nog toe is er namelijk nog geen
standaardisatie zoals je die normaal gesproken
wel ziet bij metalen voor subtractieve bewerkin-
gen. Ook wordt het totale proces onder de loep
genomen, inclusief warmte- en oppervlaktebe-
handelingen die de 3D geprinte onderdelen
doorgaans nog nodig hebben. De roadmap die
men heeft uitgestippeld, loopt tot 2024 en
moet uiteindelijk een aantal demonstrators op-
leveren die de mogelijkheden en de meerwaar-
den van additive manufacturing illustreren.
NLR ontwikkelt methodiek om sneller van design
tot goed 3D-geprint product te komen
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 51
SML 280 machine
Voor de praktijktesten zet het
NLR een machine in van SLM
Solutions. Het gaat om een SLM
280 met double beam techno-
logie. Deze machine heeft twee
keer twee laserbronnen aan
boord en kan voor het snel op-
bouwen van werkstukken met
een dubbele laservermogen het
metaalpoeder smelten. Dat gaat
weliswaar ten koste van de
nauwkeurigheid maar door dit
alleen op die plakken te doen
waar de oppervlakteruwheid
minder belangrijk is, wint men
tijd.
High tech machinebouw
Marc de Smit merkt dat de interesse bij de Ne-
derlandse industrie voor 3D printen groot is.
Met het project richt men zich niet alleen op de
luchtvaartsector. Ook voor de high tech machi-
nebouw biedt de technologie kansen. “Je ziet
wereldwijd grote bedrijven hierop inzetten. Het
is van groot belang dat de Nederlandse
industrie niet achterblijft. Met additive manufac-
turing kan de industrie haar concurrentiepositie
behouden.”
Marc de Smit eerder dit jaar op RapidPro. Additi-
ve manufacturing biedt kansen voor de maakin-
dustrie. Het MAMTeC ondersteunt het Nederland-
se bedrijfsleven bij het verkennen van de moge-
lijkheden.
Meer informatie
Nederlands Lucht en Ruimtevaartlaboratorium
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 52
Florian Bechmann (Concept Laser):
Serieproductie vergt reproduceer-
baarheid op industrieel niveau
Dat de consument binnen niet al te lange tijd zijn eigen Legoblokjes print, vindt
Florian Bechmann een realistisch scenario. Het hoofd R&D bij Concept Laser vindt
de stap naar het 3D printen van metalen onderdelen echter van een ander kaliber.
Als je deze technologie geschikt maakt voor de productie, kom je er niet met een
desktop printer.
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 53
H et aantal ideeën voor industriële
toepassingen voor lasersmelten van metaalpoe-
ders explodeert. De vraag is enorm gestegen,
Enkele maanden geleden heeft Concept Laser
daarom een nieuw R&D centrum geopend. De
Duitse fabrikant heeft meer capaciteit nodig
voor testen voor klanten, die onderzoeken of
het lasersmelten van metaal voordelen biedt
voor hun productie. In het nieuwe R&D centrum
staat onder andere de R 1000, de grote laser-
printer (producten tot 800 mm breed) die an-
derhalf jaar geleden als prototype op EuroMold
werd getoond en die nu productierijp is.
Welke sectoren vragen momenteel naar additi-
ve manufacturing en wat zoeken bedrijven?
Florian Bechmann: “Sectoren die momenteel de
ontwikkelingen pushen, zijn naast de automoti-
ve industrie ook de medische industrie en ae-
rospace. Deze eisen niet alleen hoge standaar-
den wat betreft kwaliteit en materiaalkeuze,
maar ook ten aanzien van productiviteit. Klan-
ten willen kortere opbouwtijden en meer onder-
delen in één enkele kamer. Tegelijkertijd zien
we dat de designeisen toenemen, van lichtge-
wicht constructies tot het integreren van func-
ties, zoals koeltechnologie, in de componenten.
Een andere impuls komt vanuit het belang van
kwaliteit. Klanten verwachten procesmonito-
ringsystemen en de capaciteit om serieproduc-
tie te maken, met andere woorden reproduceer-
baarheid op een industrieel niveau.”
Hoe verhoogt Concept Laser de reproduceer-
baarheid van het lasersmeltproces?
Florian Bechmann: “Afgezien van het goede sa-
menspel tussen machine, optieken, materiaal en
software vergt een actieve kwaliteitsmonitoring
dat we het proces realtime analyseren, controle-
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 54
ren en evalueren en dan bijstellen. We verbete-
ren nog voortdurend onze gepatenteerde Qua-
lity Management Module zodat we een stan-
daard krijgen in het voorspellen van de kwaliteit
zowel als het proces actief kunnen bijsturen. De-
ze module bevat twee stappen: QMmeltpool en
QMcoating. De eerste betekent dat we met een
camera en een fotodiode gedurende het laser-
proces signalen opvangen en registeren. Deze
dataset vergelijken we met de referentiewaar-
den. Met de camera kunnen we een heel klein
deel van het smeltbad, ongeveer 1 bij 1 mm,
registeren. We hebben namelijk een zeer gede-
tailleerd beeld nodig om te voorkomen dat de
procesmonitoring beïnvloed wordt door vervui-
ling van de F-theta lens of veroudering van de
laserbron. De QMcoating module, de tweede
stap, zorgt ervoor dat precies de juiste hoeveel-
heid poeder wordt gebruikt. Deze twee QM-
modules monitoren en documenteren het pro-
ces.”
Welke andere ontwikkelingen mogen we nog
verwachten in de nabije toekomst?
Florian Bechmann: “Tijdens het opbouwen ma-
ken we 2D kaarten van het product die we uit-
eindelijk combineren tot een 3D model. Je kunt
dit vergelijken met beelden van een CT scan.
Met deze wijze van beeldvorming vergroten we
de transparantie van het opbouwproces en pak-
ken we de structuur van het onderdeel als één
Links Dirk Sutter van Trumpf Lasertechnik; daarnaast de demonstraties voor de vakpers op de pers-
conferentie Lasys 2014.
Hogere opbouwsnelheid staat
hoog op het verlanglijstje
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 55
totaal. Een ander punt waar je meer over zult
zien is de opbouwsnelheid. Dat staat hoog op
de verlanglijstjes van klanten. Dat kunnen we
op twee manieren realiseren. Ofwel via hogere
laseroutput, zoals we bij de X lijn 1000 R doen.
De andere manier is meer laserbronnen in te
zetten alhoewel het voordeel van het toepas-
sen van gelijkwaardige procesparameters afge-
wogen moet worden tegen de toenemende
complexiteit bij de optische elementen. Die
aanpak zou niet alleen extra laserbronnen no-
dig maken, ook extra optische elementen.”
Welke sectoren stappen momenteel in deze
technologie?
Florian Bechmann: “In het algemeen zijn spe-
lers uit de aerospace industrie, zoals NASA, het
Duitse Aerospace Center, Honeywell, Snecma,
Aerojet/Rocketdyne en Astrium Space Trans-
portation overtuigd dat het een breed geac-
cepteerd proces wordt. NASA-engineers over-
wegen zelfs om additive manufacturing in te
zetten aan boord van het ruimteschip ISS. Het
voordeel hiervan is dat men in de ruimte on-
derdelen kan vervaardigen op basis van CAD-
data, er vanuitgaande dat er voldoende voor-
raad poeder aanwezig is. In de medische indus-
trie worden klassieke procesketens conceptueel
opnieuw opgezet door de mogelijkheden van
deze technologie. Onze LaserCusing machines
zijn gewild voor de productie van implantaten
omdat het poreus oppervlak voldoende elasti-
citeit biedt en heel goed ingroeit in het li-
chaam. Een toepassing die sterk komt opzetten
is het produceren van dentale protheses van
biocompatibele materialen. En het proces lijkt
voordelen te bieden in het vervangen van ver-
sleten turbineonderdelen. In deze hybride toe-
passing worden lagen van hetzelfde materiaal
aangebracht op het bestaande onderdeel. Ook
Concept Laser versus
de concurrentie
Florian Bechmann bestempelt
de QM-modules als een van de
zaken waarmee Concept Laser
zich onderscheidt van andere
fabrikanten. Een ander punt
waarop men zaken anders aan-
pakt, is de scheiding van de
werkkamer en de handling-
ruimte. Dat biedt voordelen als
het gaat om veiligheid en ergo-
nomie. Zowel uit veiligheids-
oogpunt als ook om vervuiling
tegen te gaan, hanteert Con-
cept Laser een volledig geslo-
ten circuit voor de handling van
materialen. Verder heeft de
Duitse onderneming momen-
teel de grootste lasersmeltma-
chine in haar portfolio, de X li-
ne 1000R die producten print
tot 800 mm groot. De over-
gang van een 400 W laser naar
een 1000 W laser in deze ma-
chine is een belangrijke mijl-
paal, aldus Bechmann.
Quality Management Module
stuurt het proces actief bij
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 56
volledig nieuwe onderdelen voor turbines wor-
den vervaardigd. Je kunt namelijk functionalitei-
ten zoals koelkanalen integreren waardoor de
prestaties van het onderdeel verbeteren. De off-
shore industrie overweegt om lasersmelt machi-
nes aan boord van platforms te plaatsen, zodat
ze onafhankelijk on site onderdelen kunnen ma-
ken. De technologie is namelijk niet gebonden
aan een specifieke plek.”
Hoe past additive manufacturing in het ver-
duurzamen van productietechnologie?
Florian Bechmann: “In Europa promoot de Euro-
pese Unie additive manufacturing via projecten
zoals Amaze, vooral doordat men gelooft in de
duurzaamheid van het proces en het hoger in-
novatiepeil waar deze technologie toe leidt. La-
sersmelten is zeer duurzaam. Door lokaal te
produceren, verminderen we de logistieke com-
plexiteit. Daarnaast vermin-
dert het proces de hoeveel-
heid benodigd materiaal. Er
is geen olie- of koelsmeer-
emissie en zelfs de rest-
warmte van het proces kun-
nen we hergebruiken. Een
1000 W laser produceert
ongeveer 4W warmte, die
we kunnen gebruiken als we
deze warmte terugleiden naar een koelwatercir-
cuit. Er zijn dus voldoende redenen om te zeg-
gen dat lasersmelten een groen proces is.”
Meer informatie
Concept Laser
Landré (dealer in de Benelux)
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 57
DPT-leden gaan 3D-printen
De precisie verspaners van Dutch Precision
Technology zijn onlangs zelf aan de slag ge-
gaan met het ontdekken van wat je nu wel en
niet kunt met 3D-printen. De overtuiging dat
deze technologie een rol gaat spelen, is er. De
businesscase die thans een investering in 3D-
metaalprinten rechtvaardigt, ontbreekt echter.
“Misschien moeten we als DPT-leden gezamen-
lijk hierin investeren”, oppert Fred Wolters van
Wolters Metaaltechniek. Op de website kun je
hun hele verhaal lezen en wat ze van de tech-
nologie verwachten. Hiernaast een van de pro-
ducten die de DPT-leden deze middag hebben
gemaakt.
Made-in-Europe.nu digimagazine juni 2014 58
Het laatste woord
“We zijn in de volgende ontwikkelfase van additive
manufacturing aangekomen, daarin gaat nog veel
gebeuren.”
William Carter
Additive Manufacturing Lab GE Global Research tijdens AKL 2014