Fontys Hogeschool Engineering beschikt sinds kort, als eerste in Nederland, over een Renishaw metaalprinter, een AM400. De machine is tijdelijk ondergebracht op het Eindhovense universiteitsterrein, waar onder meer Werktuigbouwkunde het voormalige onderkomen van TNO Industrie en Techniek heeft betrokken. Tevens is Fontys, als eerste in het Nederlandse hoger en wetenschappelijk onderwijs, lid geworden van brancheorganisatie Flam3D. De instelling heeft ook een 3D-scanner van GOM aangeschaft, om voorwerpen te digitaliseren en de gerealiseerde nauwkeurigheid van haar metaalprints vast te stellen. Na de zomervakantie zal het metaalprinten van Fontys worden ondergebracht op de Brainport Industries Campus.
Renishaw metaalprinter, een AM400
Printexpert Rein van der Mast, voormalig manager Design & Engineering van Additive Industries en de ondernemer achter de metaal-geprinte vulpenpunt, is al enkele jaren in deeltijd werkzaam bij Fontys en leidt er nu het onderzoek naar 3D-printen in metalen. Van der Mast: “Fontys begon jaren geleden met een machine van het Duitse Concept Laser, een M3. Toen die ouderdomsverschijnselen begon te vertonen, werd een kleine, beduidend modernere metaalprinter van het eveneens Duitse Trumpf in huis gehaald, een TruPrint1000. Dat was een prima machine, maar met een bouwvolume van 100 mm diameter bij weinig meer dan 100 mm was het printen van wat grotere objecten en grotere aantallen echter minder geëigend, terwijl onze behoefte daaraan was toegenomen. Toen raakten we met Renishaw in gesprek.” Toen vijf jaar geleden Fontys 3D-printen nadrukkelijk oppakte, gaf het instituut dat een naam: Objexlab. Met de toevoeging Metal wordt er nu onderzoek gedaan op het vlak van metaalprinten.
De huidige beperkingen vanwege covid-19 gooiden nog even roet in het eten. Omdat Fontys het onderwijs grotendeels naar het internet heeft verplaatst en de eigen panden voorlopig gesloten houdt, waaronder Nexus, het pand waarin Werktuigbouwkunde is gevestigd, is de printer onder gebracht bij Catalyst, een bedrijvencentrum elders op de TU/e terrein.
Intrinsieke waarde
Fontys wil zich meer dan in het verleden toeleggen op 3D-printen, waaronder metaalprinten. Daarmee wil het instituut als vanouds zich ten dienste stellen van vooral de industrie in en rond Eindhoven, die veel hightech bedrijven telt. Van der Mast: “De verkenning van de intrinsieke waarde van metaalprinten staat voorop. Valt met metaalprinten efficiënter te produceren, zijn producten te verbeteren en valt nieuwe bedrijvigheid te creëren? We verrichten uitsluitend pre-competitief onderzoek waaraan altijd een onderzoeksvraagstuk ten grondslag ligt. Er zijn immers al genoeg partijen die printcapaciteit op hun metaalprinters aanbieden, zoals in deze regio K3D-AddFab.” Tevens heeft Fontys metaalprinten onderdeel gemaakt van een van de ‘minoren’, met dit jaar ongeveer dertig studenten die verschillende studies volgen en in groepen praktijkervaring opdoen in het rekenen aan, en ontwerpen, voorbereiden, printen en nabewerken van metalen werkstukken. Bert Huis in ’t Veld, die Sjef van Gastel als onderzoeksleider 3D-printen opvolgt: “We zijn erg blij dat steeds meer casussen waaraan de studenten werken afkomstig zijn van gerenommeerde hightech bedrijven, waarbij de studenten in samenspraak met die bedrijven vaak verrassend innovatieve concepten voortbrengen.”
Lidmaatschap Flam3D
Om de verbinding met het bedrijfsleven te vergroten, is Fontys lid geworden van brancheorganisatie Flam3D. Rein van der Mast: “Voorman Kris Binon heeft een enorm netwerk opgebouwd, staat voortdurend met talloze partijen in verbinding en kan verbindingen leggen op een manier die voor ons, naast onze reguliere werkzaamheden, veel lastiger te verwezenlijken zijn. Hierbij valt ook te denken aan het vinden van partners omwille van onderzoek met meerdere instituten en bedrijven.” Kris Binon, directeur Flam3D: “We creëren reële toegevoegde waarde door het netwerk te connecteren, waar opportuun. En dat heeft een positieve impact op de competitiviteit van de regio waar we actief zijn, Nederland en Vlaanderen. Mooi dat we nu ook voor Fontys aan de slag kunnen! Dat ze als eerste Nederlandse O&O-instelling aanhaken bij onze organisatie, getuigt wat mij betreft van een duidelijke visie.”
Eerste Renishaw
Niet eerder plaatste Renishaw een metaalprinter in Nederland. Het Engelse bedrijf heeft hier vooral naam gemaakt als producent van meetinstrumenten. Bij Fontys staat nu een AM400. Philippe Reinders Folmer is directeur van Renishaw Benelux, dat is gevestigd in Breda, dichtbij de markante Luchtmachttoren langs de A16. Reinders Folmer: “We zijn blij dat via Fontys de Nederlandse industrie kan kennismaken met metaalprinten in combinatie met onze machines. Renishaw zet al jaren nadrukkelijk in op metaalprinten en er zijn de laatste jaren grote stappen gemaakt.” Dat de Nederlandse markt lastig is, erkent ook Reinders Folmer. Van der Mast: “Er worden hier heel veel producten gemaakt, maar in de producten zitten heel veel onderdelen die zijn ingekocht. Voor een succesvolle implementatie van metaalprinten is het van groot belang dat de afstand tussen waar de producten ontworpen worden en waar ze gemaakt worden klein is. Om het potentieel van metaalprinten optimaal te benutten, zijn in grote delen van de keten gelijktijdig aanpassingen nodig. Voor een OEM-er die zijn vervaardiging elders heeft ondergebracht is zoiets al snel behoorlijk lastig.”
GOM 3D-scanner, foto GOM
3D-scanner van GOM
Van der Mast: “Om meer grip te krijgen op de kwaliteit van wat we printen, hebben we onlangs een 3D-scanner van GOM aangeschaft, de ATOS Core. Die komt eerst in Tilburg te staan, vlak bij het station, waar Proeftuin Castlab binnenkort een plek krijgt. Castlab is een onderzoeksproject dat is ontstaan bij Melis Gieterijen in dezelfde gemeente en richt zich op het vervaardigen van reservedelen voor railinfra. Ook hebben we 3D Systems Geomagics aangeschaft ten behoeve van reverse engineering.” Coen Melis, directeur van Melis Gieterijen: “Hoe maak je een vervangend onderdeel als er niks meer op de plank ligt en er zelfs geen tekeningen meer bestaan? Dan kun je wat je hebt digitaliseren en waar nodig corrigeren. Vervolgens is zoiets op verschillende manieren opnieuw te maken, bijvoorbeeld door het te gieten, verspanen of printen. Wat in een specifieke situatie het meest efficiënt is, is onderdeel van het onderzoek, waaraan ook Fontys in Venlo zal bijdragen, daar onder leiding van Jean Louis Steevensz. Ook intellectueel eigendom en aansprakelijkheid komt er aan bod.” Castlab is geen kopie van wat de Duitsers doen, bij Deutsche Bahn / Mobility Goes Additive. Melis: “De situatie is hier toch iets anders dan in Duitsland. Een van onze partners zijn de NS, waarvoor we nu de eerste casussen realiseren. Ze zien er veelbelovend uit.” Ook de petrochemische industrie en de Nederlandse krijgsmacht hebben inmiddels belangstelling getoond.
Lees Link magazine digitaal of vraag een proefexemplaar aan: uitgever@linkmagazine.nl
“Er zijn in grote delen van de keten gelijktijdig aanpassingen nodig”
Van der Mast: “De GOM 3D-scanner zal dus enerzijds worden gebruikt door studenten uit Eindhoven, om meer inzicht te krijgen in de kwaliteit van hun prints. En anderzijds door de bedrijven en studenten die in Castlab participeren. Die zullen niet alleen stukken scannen voor het doen van metingen, maar ook voor het verkrijgen van digital twins, waarvoor we, omwille van reverse engineering, 3D Systems Geomagic hebben aangeschaft.”
Brainport Industries Campus
Na de zomervakantie zal het metaalprinten van Fontys worden ondergebracht op de Brainport Industries Campus. Van der Mast: “Het FutureTec initiatief, met onder meer Mitutoyo Benelux, CNC Consult , Renishaw en DMG Mori, is wellicht interessant voor ons. We zouden graag samenwerken met Summa College, om met hen operators op te leiden, werkvoorbereiders en nabewerkers. Uiteraard zouden we ook graag samenwerken met Additive Industries, K3D-AddFab, Additive Center en andere initiatieven in de regio die zich nadrukkelijk manifesteren op het vlak van 3D-printen.” Hans Krikhaar, lector Smart Manufacturing: “Fontys wil graag van de modernste technologieën gebruik maken om onze studenten beter op de toekomst voor te bereiden. De nieuwe mogelijkheden van metaalprinten leiden tot nieuwe ontwerptechnologieën, die we ze graag willen meegeven. Samenwerking met het bedrijfsleven is cruciaal, dus bij deze de uitnodiging aan de industrie om te participeren.”
