‘Pop-upfabriek’ bij Parts on Demand

Met 3D-printen kun je veel meer dan een paar prototypes printen, je kunt er ook heel goed (seriematig) mee produceren.

Parts on Demand is sinds begin 2019 gevestigd in de moderne Werkspoorfabriek in Utrecht, omringd door allerlei hippe ondernemingen. ‘Het past wel een beetje bij ons, we zijn graag een beetje anders’, zegt Neil van Es, eigenaar van Parts on Demand. Zo is ook hun denkwijze over de toepassingen van 3D-printen redelijk vernieuwend. ‘3D-printen bestaat al dertig jaar, de techniek an sich is niet zo nieuw. Maar het wordt nog wel veel geassocieerd met kleine huis-tuin en keukenprinters waar knullige productjes uitkomen die snel breken. Zoals je het wel eens bij De Wereld Draait Door ziet, zeg maar. Bij Parts on Demand gaan we veel verder: we richten ons op de industriële kant en gebruiken alle ontwikkelingen op het gebied van machines, materialen en processen om series producten te maken. Het mooie van 3D-printen is dat je direct van computer naar productie gaat. Alle stappen die daar vroeger tussen zaten – denk aan het maken van mallen en matrijzen bij spuitgieten of het maken van een machinecode bij frezen en draaien – sla je over.’

De techniek

Bij Parts on Demand maken ze gebruik van de SLS 3D-printtechniek, ofwel Selective Laser Sintering. Het werkt als volgt: complexe onderdelen worden versimpeld tot een enorme stapel dwarsdoorsnedes. Die worden naar de machines van Parts on Demand gestuurd. In de machine wordt een laag kunststofpoeder neergelegd, dat wordt verhit tot net onder het smeltpunt. Vervolgens tekent een laser de eerste dwarsdoorsnede van het onderdeel. Die dwarsdoorsnede laten ze een stukje zakken. De machine legt een nieuw laagje poeder neer en het hele proces herhaalt zich, soms wel 6000 keer. Aan het eind zit in de machine een combinatie van los poeder en vaste onderdelen. Dat losse poeder wordt ervan afgehaald waarna de onderdelen worden nabewerkt om tot het gewenste eindresultaat te komen. ‘Met deze 3D-printtechniek schalen we naadloos van één naar 100.000 stuks’, aldus Neil. ‘Doordat je onderdelen de hele tijd versimpeld tot dwarsdoorsnedes, is het makkelijker om complexiteit in producten te steken. Producten die je vroeger niet kon maken, zoals onderdelen met complexe structuren of scharnieren, kunnen we nu in elkaar en geassembleerd produceren. Omdat je veel stappen overslaat kun je ook heel klant- en projectspecifiek onderdelen maken. Het maakt ons niet uit of dat onderdeel net wat anders is dan in de vorige productielijn of machine. We lezen gewoon een nieuw bestandje in en dat hakken we weer in laagjes. We leveren gemiddeld binnen zeven werkdagen, wat redelijk ongehoord is in de maakindustrie. Daardoor zijn onze klanten veel flexibeler en wendbaarder in wat ze maken.’

Parts on Demand maakt met 3D-printen productietools, mallen en machineonderdelen. ‘Voor de automotive maken we bijvoorbeeld productietools om stickers mee te plakken, deuren te plaatsen, ramen uit te lijnen en sloten te installeren. Dat zijn stappen in het productieproces van een auto die veel met de hand gedaan worden en waarvoor medewerkers een takttijd voor hebben. Ze moeten bijvoorbeeld in dertig seconden zes logo’s plakken. Die moeten steeds op dezelfde plek zitten en met de juiste kracht aangedrukt worden. We maken slimme sjablonen en gereedschappen waarmee monteurs in veel minder tijd en met minder gewicht de stickers kunnen plakken. Voor de machinebouw printen we veel beugels en behuizingen, maar ook grippers, die vaak op het einde van een robotarm zitten en spullen moeten verplaatsen. Elke gram telt daarbij, want hoe lichter het gewicht, hoe sneller hij kan verplaatsen. Wij engineeren die grippers opnieuw en integreren alle onderdelen. Vroeger bestond zo’n vacuümkop uit zo’n 180 onderdelen en woog 12 kilo. Wij hebben deze kop teruggebracht naar 35 onderdelen en een gewicht van 750 gram. Daardoor gaat de productielijn 20 procent sneller draaien: pure winst dus, slechts door het vervangen van één onderdeel. Nederland is qua engineering conventioneel en veel bedrijven zijn bang om iets te veranderen wat ze al dertig jaar hetzelfde doen. Maar je bent een dief van je eigen portemonnee als je het niet doet.’

Gebruik van kunststof

Er komen bij Parts on Demand veel onderdelen uit de machines die tegen een flink stootje kunnen. ‘De SLS-techniek is echt heel anders dan de FDM-techniek, die veelal gebruikt wordt om kleine prototypes mee te maken. Er is niet alleen een verschil in hoe de onderdelen eruitzien maar ook hoe je ze kunt belasten. Wij gebruiken hoogwaardige materialen die je prima kunt inzetten voor eindgebruik. We maken in onze fabriek elke week duizenden onderdelen die in productielijnen gaan, gebruikt worden in assemblages en in auto’s en achtbaantreinen worden geïnstalleerd. Het zijn onderdelen die gigantisch op hun ‘lazer’ krijgen en goed moeten presteren. We hebben nog nooit een product teruggekregen omdat het in het veld kapot is gegaan. Sterker nog, we hebben voor een klant wel eens aandrijfwielen geprint als tijdelijke oplossing. Het onderdeel was niet op voorraad en het zou ongeveer acht weken duren om dit uit aluminium of staal te krijgen. Wij hebben een 3D-geprinte variant gemaakt, aangepast en verdikt, zodat de productielijn in elk geval kon blijven draaien. We zijn nu vier jaar verder en het onderdeel zit er nog steeds in.’

ESEF Maakindustrie

Op ESEF Maakindustrie 2020 laat Parts on Demand door middel van een ‘pop-upfabriek’ zien hoe het industriële printproces in elkaar zit en welke voordelen ermee te halen zijn. ‘De enige manier om bezoekers echt te laten ervaren wat we doen, is door het te laten zien. Bezoekers kunnen ter plekke of van tevoren een bestand uploaden of in onze digitale bibliotheek een sample uitzoeken dat door ons wordt gemaakt. Ze krijgen het onderdeel mee om in hun productielijn te installeren en te testen. Bij onze Pablo EscoBAR – doordat onze grondstof altijd kunststofpoeder is, worden we wel eens gekscherend één van de grootste poederhandelaren van Utrecht genoemd – kun je onder het genot van een speciaal voor ons gebrouwen biertje napraten over je sample. Daarnaast laten we ook veel cases zien van onze bestaande klanten.’ Complexiteit versimpelen, dat is wat Parts on Demand dagelijks doet en op ESEF 2020 laat zien. ‘We zijn allemaal een soort ‘Willie Wortels’ die graag nieuwe en slimmere manieren bedenken om producten te produceren. We hebben het echter vaak over complexiteit en dat is abstract. Op ESEF Maakindustrie laten we graag zien wat je met onze technieken kunt en hoe het in de praktijk werkt. We tonen ook onze eigen ontwikkelde materialen, zoals carbon 11: een carbon vezel gevulde kunststof die zes keer sterker is dan we tot nu toe konden produceren en dicht naar metaal kruipt. De toepassingen zijn ontzettend breed, dat zullen de bezoekers op ESEF Maakindustrie zelf ervaren.’