Hielke Dijkstra, Trios
Potten en pannen worden van oudsher gemaakt met dieptrekken, maar Hielke Dijkstra van Trios zag hoogwaardiger toepassingen, als medische instrumentjes, sensoren of microfoontjes. Met zijn engineers verdiepte hij zich in de materiaalkunde erachter en bouwde een ‘ouderwets nauwkeurige’ machine voor microdieptrekken. Nu is hij klaar om met een spin-off, Mubion, zijn kennis te vermarkten in de vorm van toelevering van producten. ‘In Europa werken wij één stap kleiner en nauwkeuriger dan andere bedrijven op dit gebied.’
Met precisie de diepte in en de Europese markt op.
Trios Precision Engineering (twaalf medewerkers) in Neede heeft zich als specialist in fijnmechanica ontwikkeld tot machine- en apparatenbouwer voor de medische sector, transportindustrie, offshore, ruimtevaart en halfgeleiderindustrie. De waardering van uitbesteders bleek eind november tijdens het DISCA-event van Link Magazine, waar Trios werd uitgeroepen tot Best Knowledge Supplier 2016. Algemeen directeur Hielke Dijkstra is verguld met de prijs. ‘Het geeft je een nieuwe impuls en de vele felicitaties die we kregen waren toch weer contactmomenten. Een paar projecten in een pril stadium gaan wellicht sneller door omdat de prijs vertrouwen schept bij de klant.’ Logisch, volgens r&d-manager Erik van Gaasbeek: ‘Onze tak van sport heeft alles met vertrouwen te maken.’ Tijdens de DISCA gaf Hans Bruins, inkoper bij Bronkhorst High-Tech, als jurylid een gloedvolle pitch voor ‘zijn’ nominatie, Trios. Hij stipte daarin onder meer het microdieptrekken aan, als een interessante productietechniek.
Hoger niveau
Veel precisie-bewerkingstechnieken voor metaalplaat werken alleen in het platte vlak. Denk aan lasersnijden of etsen. Verspanen is wel 3D, maar voor dunwandige, holle producten is het een inefficiënte techniek die bovenmatig veel ‘krullen’ produceert. Hielke Dijkstra, op zoek naar niches waarin hij eigen producten/machines kon gaan maken, zag de potentie van dieptrekken en besloot de techniek van ‘potten en pannen’ naar een hoger niveau te tillen. Micro- of precisiedieptrekken is het vormen van producten uit metaalfolie dat honderdsten van een millimeter dik is. Dat gebeurt in een matrijs met behulp van een stempel. Het metaal – roestvaststaal, titanium, aluminium, nikkel, etc. – zal plastisch vervormen tot een naadloos hol voorwerp met een in theorie gelijkmatige wanddikte en gladde oppervlakken. Dit proces is meerdere keren te herhalen, waarbij een tussenproduct steeds opnieuw wordt ingeklemd en in een nieuwe matrijs verder vervormd. Zo ontstaat geleidelijk een grote vervorming zonder dat het materiaal gaat scheuren. Vanwege de relatief eenvoudige gereedschappen blijven de kosten beperkt, terwijl complexe, ook asymmetrische vormen met een hoge nauwkeurigheid mogelijk zijn.
Dijkstra c.s. begonnen met experimenteren om het dieptrekproces in de vingers te krijgen. ‘We zijn een jaar bezig geweest met alleen maar het ontdekken van de technologie, zonder nog een machine te bouwen. We hebben allerlei proefjes gedaan met een handpers, om te kijken hoe materialen zich gedroegen, hoeveel kracht nodig was, hoever we konden gaan, welke olie voor smering nodig was, enzovoort. Eigenlijk was het gewoon materiaalkunde.’
Erik Gaasbeeek, Engineeringsmanager Trios
Micrometers
De volgende opgave was automatisering om tot een reproduceerbaar dieptrekproces te komen. ‘We wisten dat een machine lastig zou worden’, zegt Erik van Gaasbeek. ‘We praten over een nauwkeurigheid van één of twee micrometer (duizendste millimeter, red.) in de stempels, waardoor de centrering heel nauw luistert. Als het stempel niet goed op het midden van een productje uitkomt, trekt dat scheef. Die nauwkeurigheid haal je echter niet over de hele machine, want als deze iets opwarmt en uitzet, ben je de micrometers al kwijt.’ Trios bedacht een slimme constructie waarin het stempel langs een ‘rammelend’ glijlager beweegt en pas aan het eind van een trekstap heel precies centreert op een ring die aan de productdrager met matrijs is verbonden. Het grijpertje dat een tussenproduct oppakt en naar een volgende bewerkingsstap brengt, centreert op eenzelfde nauwkeurige ring. De grootste uitdaging lag ’m in de opeenvolging van processtappen. Dijkstra: ‘Als het in een bepaalde stap fout gaat, zit het probleem altijd in de vorige stap, want de ellende die je onderweg opdoet neem je mee in het hele proces.’
Uiteindelijk bouwde Trios een machine die tot wel 25 bewerkingsstappen op een productje kan uitvoeren, naast dieptrekken bijvoorbeeld ook knippen of eenvoudige assemblage. De machine voert die stappen synchroon uit op de verschillende tussenproductjes, aangestuurd door een ‘ouderwetse’ nokkenas. Elke nok wordt nauwkeurig op maat gemaakt voor de specifieke aansturing van een bewerkingsstap op een bepaald product. Kritische onderdelen van de machine zijn productspecifiek, maar het ontwerp is zodanig dat ze snel zijn om te bouwen. Voor de kwaliteitsbewaking richtte Trios speciaal een geconditioneerde productieruimte in; ook werd een optisch 3D-meetsysteem aangeschaft voor het inspecteren van productjes. Dijkstra: ‘Online meting tijdens productie is niet nodig, want de nauwkeurigheid ligt vast in de tooling. Wel kunnen we monitoren op slijtage door bijvoorbeeld het eerste en laatste product van een batch te vergelijken.’ Verder zit op elke grijper een sensor die detecteert of er wel een productje is opgepakt. De volautomatische machine is bedoeld voor grote series, voor de kleinere series heeft Trios een halfautomaat in aanbouw.
Ambassadeurs
Was oorspronkelijk het idee om – dure – dieptrekmachines te gaan bouwen en verkopen, later kwam het toeleveringsmodel op tafel: één of twee machines bouwen en daarmee series, van enkele honderden tot wel honderdduizenden stuks, produceren voor uiteenlopende klanten. Afgelopen maand werd hier een aparte spin-off voor opgericht, Mubion, nadat vorig najaar al een kartrekker was binnengehaald, Ronald Reurink. Zodra de website de lucht inging, kwamen er aanvragen binnen. Wel valt er nog veel zendings- en trekwerk te verrichten, meldt Reurink. ‘Bedrijven ontwerpen producten nog niet voor dieptrekken en komen hierdoor met producten die we eigenlijk niet kunnen maken. We kunnen dus niet meteen vanaf hun tekening gaan produceren.’ Dijkstra: ‘Vaak moeten we omdenken en omtekenen, van bijvoorbeeld een draaiproduct naar een dieptrekproduct, en nog proefjes doen. Wat de klant wil en wat met de techniek kan, dat moet naar elkaar toe.’
In Neede zijn al kennissessies georganiseerd voor klanten en andere relaties. Trios-directeur Hielke Dijkstra verwacht veel van de samenwerking met leveranciers van andere 
productietechnieken, zoals lasersnijden, laserlassen, etsen en micro-assemblage. ‘Ik geloof in de combinatie van dieptrekken met andere technieken, we kunnen elkaars ambassadeurs zijn. Mensen zijn nu voor ons aan het denken over nieuwe mogelijkheden voor dieptrekproducten en omgekeerd.’ De ontwikkeling van kennis van het microdieptrekken heeft de Best Knowledge Supplier 2016 voor een groot deel afgerond, nu staat de vermarkting op de agenda.
