Veel kennis van het exact juist instellen van 3D-metaalprinters én alle andere bewerkingstappen in huis. Deze competenties zorgen ervoor dat FMI Instrumed zijn omzet bij Amerikaanse medtech-bedrijven razendsnel ziet groeien. Extra productiecapaciteit bijbouwen heeft momenteel hoogste prioriteit.
‘Ik sta soms verbaasd hoe gemakkelijk oem’ers de switch naar ons maken’
Henk Jansen directeur FMI Instrumed
Alvorens FMI Instrumed een product in serie kan gaan 3D-printen, moet het van zo’n 100 parameters de beste instelling zien te achterhalen. Dat probleem heeft het metaalbedrijf niet met de conventionele bewerkingstechnologieën als frezen, draaien en boren die de onderneming uit Schiedam ook in huis heeft. ‘Want als je wilt gaan frezen, koop je een gecertificeerd blok metaal waarvan exact vaststaat wat de treksterkte en rekgrens zijn en welk behandelproces het heeft ondergaan’, verklaart managing director Henk Jansen. Bij het 3D-printen koop je slechts een metaalpoeder in. Vervolgens ga je daarmee zelf een materiaal creëren. Wil je dan tot een materiaal komen dat de klant vrijgeeft, dan moet je heel veel verschillende variabelen achterhalen.’ Zo mag er slechts maximaal 0,13 procent zuurstof in de geprinte delen aanwezig zijn, illustreert hij hoe nauw het luistert. ‘Eén honderdste procent daarboven zal tot afkeur leiden. Maar ook – in 3D-laserprinters – de constantheid van het laservermogen en de hellingshoek waaronder je een product laag voor laag opbouwt is een kwestie van een langdurig trial & error-proces, aldus business unit manager additive manufacturing Ruben Wauthle, die in 2015 overkwam van het Belgisch LayerWise, juist vanwege zijn diepgaande kennis van die parameterafstellingen.
Bepalen tot een niche
In een poging de klant meer procescontrole te bieden, is elke 3D-printerbouwer bezig om zijn printers uit te rusten met monitorsystemen. Zo heeft Concept Laser zijn QM Meltpool 3D module ontwikkeld: sensoren volgen nauwgezet de opbouw van elke laag. ‘Maar dan zie je alleen nog maar wat je hebt’, weet Jansen. ‘Je weet nog altijd niet zeker of het materiaal ook aan de functionele eisen van de klant voldoet. Vooralsnog is dat een kwestie van proberen en testen, net zolang tot je de juiste instellingen gevonden hebt. Een tijdrovend werkje. Niet voor niets hebben we er hier drie TU’ers op zitten, onder leiding van Ruben, en bepalen we ons hier strikt tot het 3D-printen van titanium voor rugimplantaten. Die zijn vanwege hun open structuur – zodat bot naar binnen kan groeien – bij uitstek geschikt voor beheersbaar en kosteneffectief, high-mix, low-volume printen. Alleen binnen zo’n niche kun je voor elk nieuw product al heel veel parameters als bekend beschouwen.’
FMI groeit met de 3D-print medtech-markt mee. ‘Wij beschikken over heel veel kennis van en ervaring met een groot aantal metaalbewerkingsstappen en hebben ze allemaal in huis.’ Jansen pakt één voor één de verschillende kleine implantaten op die liggen uitgestald, om zijn bewering te staven: ‘Deze is eerst gefreesd, daarna getrommeld en gestraald. Deze is ook gefreesd, daarna twee keer gestraald en met een laser gegraveerd. En deze is geprint en daarna geschuurd en tot slot gepolijst.’ Juist dat alles-onder-één-dak-hebben maakt FMI nu zó interessant voor een grote Amerikaanse medtech-multinational dat deze zelfs mee-investeerde in de drie Arcam Electron Beam Melting (EBM) printers waarover FMI nu beschikt, naast een laserprinter van Concept Laser. ‘Voor deze klant finishten wij sinds anderhalf jaar implantaten, gemaakt door een Amerikaanse 3D-printleverancier die echter alleen handmatig kan finishen. Dan is elk product net even anders, terwijl de klant wil dat elk product exact hetzelfde is. Met ons volledig beheerste en controleerbare geautomatiseerde proces kunnen wij dat wel bieden. En omdat deze klant graag aan one-stop shopping doet, zijn wij voor hem heel interessant.’
Verbaasd
De opdrachtgever is een van de klanten die ervoor zorgen dat de omzet in de VS – nu 20 à 25 procent – de komende jaren snel verder zal groeien. ‘Wij produceren nu alleen al voor deze klant 300 à 400 implantaten per week. Die capaciteit gaan we binnen enkele maanden verdrievoudigen. Want we zijn voor nog vier andere Amerikaanse partijen bezig de serieproductie voor te bereiden. En we hebben nog zeker tien concrete proposities’, verklapt Jansen, die dat commerciële succes ook aan de komst van Wauthle toedicht. ‘Hij beschikt niet alleen over heel veel kennis van het metaalprintproces, maar heeft ook heel veel kennis van de markt. Weet precies welke oem’er welke implantaten heeft vrijgegeven voor serieproductie door leveranciers. Ik sta er soms verbaasd van hoe gemakkelijk oem’ers genegen zijn de switch naar ons te maken. Ze moeten immers hoge kosten maken om voor onze processen een vrijgave te krijgen. Dat wij alle bewerkingsstappen in huis hebben en die volledig geautomatiseerd en beheerst kunnen uitvoeren, weegt heel zwaar. Een kortere doorlooptijd bij een hogere kwaliteit dus. Dat geeft ons een streep voor op de Amerikaanse concurrentie.’
Ruben Wauthle, BU manager Additive Manufacturing
Snel opschalen
Die voorsprong in klantwaarde resulteert in een dusdanig snelle groei dat FMI Instrumed nu dus razendsnel verder moet uitbreiden, om ruimte te maken voor het printen, finishen en verpakken van 40.000 tot 70.000 implantanten per jaar. Op de planning staat duizend vierkante meter nieuwbouw in Schiedam. Die komt echter op zijn vroegst begin volgend jaar gereed en dat is te laat, betoogt Ruben Wauthle. ‘Van de twee begin dit jaar aangeschafte Arcams staat er één nog steeds in de doos, simpelweg omdat we er geen ruimte voor hebben. ‘ Nu had de FMI Holding in Tilburg gelukkig nog 700 vierkante meter productieruimte vrij. Nadat die is voorzien van een antistatische vloer en de nodige gas- en elektra-aansluitingen, wordt daar deze maand de eerste Arcam-productielijn geïnstalleerd. Later gaan ook de andere twee Arcams richting de vestiging in Tilburg, die FMI Additive zal gaan heten en waarvoor acht à tien mensen geworven zullen worden. ‘We gaan er drie complete, dedicated lijnen opbouwen, waar aan de ene kant het metaalpoeder erin gaat en aan de andere kant het verpakte kant-en-klare product eruit komt. Zo kunnen we makkelijk opschalen met de vraag van de klant.’ Daartoe zal ook, tegelijk met de opbouwactiviteiten in Tilburg, in Schiedam de printcapaciteit worden uitgebreid met de aanschaf en installatie van nog eens twee Concept Laser-printers – eveneens voor de productie van implantaten. Want daarop ligt momenteel de volledige focus, aldus Wauthle.
Leercurve
Dat installeren en instellen van de lijnen zal naar schatting zes tot acht weken duren. Wauthle: ‘Elke printer gedraagt zich net weer even anders, terwijl de klant heel strenge, specifieke eisen stelt aan de mechanische en chemische kwaliteiten van het geprinte materiaal. Om precies de juiste parameters te vinden, hebben we voor de eerste printer honderden tests moeten draaien. Een leercurve die vijf tot zes maanden in beslag heeft genomen. Maar met die ervaring op zak is het instellen van de tweede printer in de helft van de tijd gedaan. De derde en vierde zullen nog weer sneller gaan.’
‘Geen langere leercurve dan strikt noodzakelijk’
3D-metaalprinters van hetzelfde merk gedragen zich allemaal anders. De verschillen tussen die van verschillend merken zijn nog groter. Vandaar dat FMI zich voorlopig beperkt tot Concept Laser en Arcam – sinds kort beiden in handen van het Amerikaanse GE – en niet investeert in bijvoorbeeld de MetalFAB1 van het Nederlandse Additive Industries. Ruben Wauthle: ‘Die hebben we nog wel even overwogen, maar wij kunnen het ons op dit moment, gezien de grote klantdruk, simpelweg niet veroorloven een langere leercurve door te moeten gaan dan strikt noodzakelijk. Daar komt bij dat de technologie van Concept Laser en Arcam zich volledig bewezen heeft, over langere tijd steeds dezelfde kwaliteit produceert en ook door onze klant wordt gezien als het beste wat momenteel op de markt is.’
Henk Jansen dicht het commerciële succes van FMI Instrumed ook toe aan de komst van Ruben Wauthle (links): ‘Hij heeft heel veel kennis van het metaalprintproces én van de markt.’ Foto: Com-magz
