Verdienen met 3D-print

Vanuit Duitsland is het Fraunhofer Institut vorig jaar in Nederland neergestreken in Twente, om vanaf de universiteitscampus samen met enkele partners de maakindustrie in Nederland te ondersteunen. Onder andere op het vlak van 3D-printen. Daarvoor werkt het Fraunhofer Project Center at University Twente (FPC@UT) samen met zowel de universiteit, Saxion Hogeschool alsook het Fraunhofer ILT in Aken. Met het event Ready for AM presenteerde het team zich in Enschede. Ian Gibson, die al sinds 1992 met additive manufacturing bezig is, is vanuit Australië naar Enschede gehaald om hier de wetenschappelijke activiteiten aan te sturen.

Dat is echter slechts één taak van FPC@UT. ‘We proberen de basisprocessen te begrijpen en die kennis toe te passen op de applicaties waar de industrie naar kijkt’, zo legt hij de relatie tussen fundamenteel en toegepast onderzoek uit. Hij geeft een voorbeeld: als je een 3D-print metalen werkstuk moet verspanen, moet je iets weten over de typische karakteristieken van geprinte onderdelen, zoals de spanningen in het materiaal. Met een focus op een allesomvattende aanpak, wil het Team Additive de industrie maar ook universiteiten en hogescholen ondersteunen. Want, zo zegt Ian Gibson: ‘Additive manufacturing is een blijvertje. We hebben nog een lange weg te gaan, daarom gaan we die reis samen maken.’

Naar 5 miljoen euro omzet

Dat de techniek nog lang niet voor alle toepassingen voldoende is uitgerijpt, wil niet zeggen dat je er geen geld mee kunt verdienen. Dat bewijst het Duitse MBFZ Toolcraft. In 2011 is het familiebedrijf gestart met 3D-metaalprinten. Resultaat in dat eerste jaar: 50.000 euro omzet. Niet echt een succes om er mee door te gaan, geeft Tobias Stengel, sales executive, toe. Zijn baas deed dat wel. Afgelopen jaar wist Toolcraft zo’n 5 euro miljoen omzet te halen uit additive manufacturing. Ondertussen staan er tien machines en heeft men al plannen om door te groeien naar dertien tot vijftien machines. ‘We investeren echter niet alles in één keer omdat de ontwikkeling van de machines zo snel gaat’, aldus Stengel. Omdat Toolcraft van huis uit een verspanend bedrijf is, gebeurt de verdere nabewerking in eigen huis. 

Vliegtuigtoeleverancier

Dat doet ook Aeronamic uit Almelo. Aeronamic is een van de eerste Nederlandse bedrijven die met het FPC@UT samenwerken aan het ontwikkelen van 3D-metaalprintkennis. Renko Overmeen, programmadirecteur: ‘De start was niet moeilijk, maar sommige zaken zijn lastig. We hebben de laatste maanden veel vaardigheden ontwikkeld. Door te printen leer je de problemen kennen en kun je werken aan oplossingen.’ Hij ziet overigens 3D-metaalprinten niet als vervanger van de verspanende processen bij de vliegtuigtoeleverancier. Aanvullend, zegt hij. Vooral een toekomstig alternatief voor het gieten. ‘Daar ervaren we veel problemen mee. En de leadtime is hoog evenals de kosten.’ Voor Aeronamic is de uitdaging onder andere om het additieve proces te integreren in het verspanende.  

Leer denken in procesketens

Dat is ook een van de aandachtspunten voor het Aachen Center for Additive Manufacturing, een van de partners van FPC@UT. Je moet 3D-metaalprinten niet als een standalone technologie zien, beweert directeur Kristian Arntz van ACAM. ‘Het gaat om integrale procesketens.’ De moeilijkheid daarbij is overigens dat additive manufacturing een deel is van zowel een horizontale als verticale procesketen. Horizontaal omdat de onderdelen bijvoorbeeld vrijwel altijd nabewerkt moeten worden; verticaal omdat het proces zelf ook zowel voorbereidende handelingen als post processing vereist, denk aan warmtebehandeling. ‘Additive manufacturing is jammer genoeg nooit ontwikkeld om onderdeel te zijn van een productieketen. Dat begint al met de data: het STL-formaat is bij frezen en draaien niet bruikbaar. De AM-infrastructuur sluit niet aan op de rest. Dat is een van de grootste uitdagingen.’ Daar werken de onderzoekers in Aken samen met de industrie aan.

Voor maakbedrijven is het volgens Arntz echter het belangrijkste dat ze leren denken in procesketens. Als je dat doet, zie je ook de toepassingen. Hij haalt een voorbeeld aan uit de automobielindustrie waar je voor series van 500.000 stuks van bepaalde onderdelen laat gieten. Als je voor 1.000 speciale voertuigen een versterkt onderdeel nodig hebt, kun je het gietdeel met 3D-metaalprinten versterken. Dan hoef je geen dure gietvormen te ontwikkelen voor deze kleine serie. ‘Je gebruikt het standaardproduct en versterkt dit met additive manufacturing. Dan heb je de businesscase’, zegt Kristian Arntz.  

Waarom loopt Nederland achter?

De titel van het evenement is Ready for AM. De vraag of ook de Nederlandse maakindustrie klaar is voor 3D-printen, komt in de afsluitende paneldiscussie aan bod. Maar de conclusie lijkt al snel te zijn dat de Nederlandse maakindustrie blijkbaar nog niet klaar is, afgezien van een aantal koplopers. ‘Doe het, begin, durf risico te nemen en investeer. Je kunt niet alles van tevoren uitrekenen’, zegt Jaap Bulsink, die bij Kaak Group de 3D-metaalprintactiviteiten heeft opgezet en nu met K3D door het hele land shared facilities wil opzetten. Gert van Wakeren, sales engineer bij Trumpf, ondersteunt dit idee. Volgens hem heeft Nederland te weinig grote OEM’ers die door AM anders gaan denken. ‘Daardoor is de groeicurve zo laag.’ ‘De markt is er wel, maar je moet deze ontwikkelen’, meent Harry Kleijnen van Additive Industries. ‘Dat vergt ook een cultuuromslag in de andere afdelingen. Het verdienmodel van additive manufacturing bestaat uit meer onderdelen dan de machine. 3D-printen is net als leren een gerecht te bereiden. Je hebt de ingrediënten maar moet het recept nog uitzoeken.’ Het FPC@UT kan daarbij bedrijven goed ondersteunen, merkt Renko Overmeen van Aeronamic op. Nog afgezien van de kennis die wordt ingebracht, wijst hij ook op het belang van de faciliteiten die beschikbaar staan voor bedrijven die samenwerken met het Fraunhofer Project Center. ‘Zij hebben in Aken een machinepark waar we onderzoek mee kunnen doen. Ons machinepark moet geld verdienen.’ 

www.utwente.nl/nl/fraunhofer