Basis HTML versie
A
dditieve productietechnieken –
al naar gebruiksdoel omschre-
ven als Rapid Prototyping of
Rapid Manufacturing – zijn
vandaag de dag niet meer uit het pro-
ductieproces weg te denken. De volgens
deze techniek vervaardigde producten
beschikken in verregaande mate over
dezelfde technische eigenschappen als
op conventionele wijze geproduceerde
componenten. Bedrijven in de wereld van
medische of tandheelkundige techniek,
in de lucht- en ruimtevaart, maar ook de
machinebouw of auto-industrie kunnen
daarmee bovendien snel en economisch
kleine series vervaardigen, zonder te
investeren in kostbare en gecompliceerde
matrijzen en werktuigen.
Vier routes naar het doel
Het werkingsprincipe van Rapid Prototy-
ping is in principe heel eenvoudig. Het
te produceren voorwerp wordt in een
3D-CAD-model in afzonderlijke lagen
weergegeven. Een 3D-printer zorgt er
voor dat dit model vervolgens laag voor
laag in de realiteit wordt gereproduceerd.
Het materiaal wordt in vloeibare vorm
of als gesmolten poeder op die plaatsen
aangebracht, waar het later deel uit zal
maken van het eindproduct.
Naast kunststof-lasersinteren (SLS)
worden bij Festo nog drie technieken
toegepast: lasersmelten van metaal zoals
aluminium of staal (SLM), Fused Deposi-
tion Manufacturing (FDM) voor polymeer-
producten en stereolithografie (SLA). Vol-
gens experts zijn de vooruitzichten voor
de kunststofverwerking via lasersintering
en FDM uitermate gunstig: “binnen vijf
jaar zijn deze technieken een standaar-
donderdeel van het productie-proces”, zo
verzekert Klaus Müller-Lohmeier, hoofd
Advanced Prototyping Technology bij
Festo, met stelligheid.
Meteen vat op bionische techniek
Een voorbeeld daarvan is de bionische
adaptieve grijper. Qua ontwerp ge-
baseerd op het principe van de vinnen
van een vis, werd deze grijper via het
proces van selectieve lasersintering
vervaardigd. Daarbij werd telkens een
laagje kunststofpoeder van niet meer
dan 0,1 mm dik op een grondplaat aan-
gebracht en vervolgens met een laser met
de reeds gevormde component versmol-
ten. De aldus vervaardigde grijper legt in
vergelijking met een traditionele grijper
van metaal niet meer dan 10% van het
gewicht in de schaal.
De investering in die nieuwe Festo Fast
Factory heeft vrucht afgeworpen. Klaus
Müller-Lohmeier zegt daarover: “We
maken gebruik van Rapid Prototyping bij
onderzoek en ontwikkeling, om met name
bij speciale vormdelen de ontwikkeltijd
van de eerste modellen te versnellen.
Uiteindelijk wordt daarmee de totale
doorlooptijd van het ontwikkelproces be-
spoedigd en komen producten sneller op
de markt.” Daarnaast zou Festo afzonder-
lijke componenten ook al in kleine series
snel en tegen vergelijkenderwijs scherpe
kosten kunnen produceren, omdat de
kosten van productiewerktuigen kunnen
vervallen.
Interessant voor klanten
Deze nieuwe technieken leveren ook een
forse bijdrage aan een goed contact met
de klanten. “We kunnen sneller proef-
monsters van componenten maken om
speciale uitvoeringen met de klant te be-
spreken en alternatieve oplossingen aan
te dragen,” licht Müller-Lohmeier toe. Zo
komen binnen de kortste keren modellen
of proefcomponenten voor prototypen tot
stand om met klanten te bespreken.
Momenteel wordt nog slechts 75% van de
via additieve processen geproduceerde
producten voor interne ontwikkelings-
doeleinden gebruikt. 25% komt inmid-
dels direct bij de klant terecht.
Trends in Auto-
mation:
“Ook Festo
Nederland beschikt
over faciliteiten voor
Rapid Prototyping.
Wat doen jullie pre-
cies op dit terrein?”
Soeren de Jong,
Design Engineer bij
Festo BV:
“We kun-
nen zowel in metaal
als kunststof Rapid
Prototypingmodellen
maken. Voor oplos-
singen in kunststof
hebben we een FDM-
printer staan, die
rechtstreeks vanuit het CAD-programma modellen in
ABS uitprint. Daarnaast beschikken we over een aantal
CNC-machines die via het programma hyperMill® recht-
streeks in metaal modellen genereren.”
“Voor wat voor toepassingen worden deze technieken in
Nederland ingezet?”
Soeren de Jong:
“Het zwaartepunt ligt op het maken van
modellen op verzoek of specificatie van klanten, bijvoor-
beeld om een grijper voor een bepaalde functie te kunnen
inzetten met een vormgespoten grijpervinger. ABS heeft een
beperkte levensduur, dat wordt overwegend ingezet om de
precieze vorm te bepalen of voor een “proof of concept”.
Voor bredere toepassingen, bijvoorbeeld in een prototype
van een machine, gebruiken we metaal. Wanneer het gaat
om kleine series of one-off producten, dan kunnen we dat
via gespecialiseerde leveranciers en via onze collega’s in
Duitsland ook realiseren.”
“Festo heeft de Rapid Prototypingservice in 2011 geïn-
troduceerd. Hoe is de ontwikkeling in het afgelopen jaar
geweest?”
Soeren de Jong:
“Boven verwachting goed. Klanten spelen
in op de nieuwe mogelijkheden en er zijn verschillende
projecten voortgevloeid uit prototypes die we via deze
technologie hebben ontwikkeld.”
Toegelicht
Sören de Jong
Design Engineer Festo BV