Industrieel 3D-printen: van prototyping naar serieuze productietechnologie

3D-printen ontwikkelt zich in rap tempo als digitale productietechnologie. Bedrijven zetten het in om bijvoorbeeld de productontwikkeling te versnellen of om complexe vormen te creëren. “Het is een productietechnologie die de fase van prototyping voorbij is”, zegt Ruben Fokkema, Ecosysteem & Business Developer bij Brainport Development. “3D-printen is een geaccepteerde productietechnologie geworden. 3D-geprinte onderdelen komen terug in eindproducten; bedrijven genereren er business mee.”

Minder voorraad NS

Vraag Fokkema om voorbeelden en hij somt gelijk een hele lijst op aan toepassingen. Zoals het voorraadbeheer van de NS. “Zo’n trein gaat dertig tot veertig jaar mee. Reserve-onderdelen worden jaren op voorraad gehouden. Dat vraagt extra opslag. De Tilburgse start-up Castlab scant nu die onderdelen en gaat vervolgens na wat er 3D-geprint kan worden. Zo hoeven de onderdelen niet meer op voorraad te blijven liggen.”

Ook zien we 3D-printen steeds meer terug in complexe en veiligheidsonderdelen, gaat Fokkema verder. “Neem bijvoorbeeld de Formule 1-wagen van Sauber. Daar zitten 130 3D-geprinte onderdelen in. Onder meer stukken die van belang zijn voor de veiligheid van de coureur.” Het F1-team werkt daarvoor samen met het Eindhovense Additive Industries, dat gespecialiseerd is in printen met metaal.

Van heel groot tot heel fijnmazig

Die complexe vormen kunnen heel groot zijn, zoals een brug geprint met beton. Of juist heel fijnmazig. Fokkema: “Kijk bijvoorbeeld naar de stralingsroosters die Dunlee, onderdeel van Philips, maakt. Van uiterst fijn materiaal, tungsten (wolfraam, red.), print een vestiging in Best met het ultrafijne materiaal mooie honingraat-structuren. Zonder 3D-printen zouden ze dat niet kunnen.”

De Brainportregio is een koploper in 3D-printen te noemen, zegt Fokkema. “Op dit relatief kleine oppervlak, van zo’n dertig kilometer omtrek rond Eindhoven, bevinden zich 70 toeleveranciers uit de Additive Manufacturing (AM), zoals 3D-printen ook wel wordt genoemd. Dat is een hoge concentratie. Hier zit veel kennis over zowel materiaal, mechatronica als design. Drie competenties die van belang zijn om te komen tot een toepassing. Die unieke concentratie van competenties zie je niet in veel regio’s.”

Radicale verandering in keten

Daarnaast speelt er een ander aspect, aldus Fokkema. “Je kunt wel allemaal verschillende toeleveranciers hebben, maar deze productietechnologie betekent een radicale verandering in de gehele keten.” Het is volgens Fokkema een disruptieve productietechnologie. “De mogelijke toepassingen, de productie daarvan en de toeleveringsketen vragen om een serieuze ontwikkeling om tot verandering te komen.”

“Je moet met elkaar samenwerken om de verandering in de totale keten te realiseren. Die samenwerking is terug te zien binnen Brainport Industries Campus (BIC). Daar zijn al zo’n 25 AM-toeleveranciers actief. Zo komt veel kennis samen en kun je voor een bepaalde applicatie, ontwikkeling of productielijn de juiste partners vinden.”

Onwetendheid bij ondernemers

Ondanks de groei is er ook nog veel onwetendheid bij ondernemers, weet Fokkema. “Onwetendheid over wat er allemaal technisch en commercieel mogelijk is, maar ook waar je terecht kunt als je een idee voor een toepassing hebt. Daarvoor organiseert Brainport Development bijvoorbeeld masterclasses over specifieke toepassingen, zoals in het veld van publieke veiligheid en beveiliging of 3D-printen voor elektrische auto’s en toepassingen in de medische sector.

Daarnaast betekent 3D-printen een totale verandering van het ontwikkel- en productieproces en in de toeleveringsketen van een onderneming. “Deze disruptieve technologie is niet kant en klaar”, aldus Fokkema. “Het vraagt bij elke klant om een andere ontwikkeling. De drempel om in die ontwikkeling te investeren lijkt en is soms nog te hoog.”

Netwerk vergroten en versterken

“Binnen Brainport Development willen wij die verlagen. Met kennisdeling, zoals in de masterclasses, maar ook door te verwijzen naar relevante toeleveranciers en faciliteiten. Partijen die goed aansluiten bij de specifieke behoefte en iets extra’s willen brengen om zo’n ontwikkeling waar te maken.”

Fokkema wil het netwerk rondom AM vergroten en versterken. “We zorgen voor strategische samenwerkingen. Zodat bijvoorbeeld ook grote langetermijnplannen gerealiseerd kunnen worden. Door partijen bij elkaar te brengen kun je toeleveranciers vinden die bereid zijn om in een nieuwe toepassing te gaan investeren. Je kunt met elkaar een plan vormen, er een business case maken en publieke en private investeringen werven.”