3D printen: Grijp je kansen! Sjef van Gastel, Lectoraat Innovatieve Productietechnologie, Fontys Hogeschool Engineering



Vergelijkbare documenten
Identificeren van Killer Applicaties voor Additive Manufacturing

Stand van zaken en ontwikkelingen 3D Print Technologie

De toekomst van keramiek. Mark Welters Innalox BV

HERSTELLEN EN VERBETEREN VAN ONDERDELEN D.M.V. LASERCLADDEN.» J. Lambrecht» Laser Cladding Venture

Behuizing PCB-tester. RM congres NL 31 oktober 2006 Eindhoven. 31 oktober 2006 copyright Amecha 1

De integratie van prototyping en Moldflow in het ontwerpproces

Hoe beheersen we de kwaliteit van de 3D-geprinte producten

Workshop: vernieuwend duurzaam materiaalgebruik

Marleen Rombouts Lasercentrum Vlaanderen, Vito, Mol (België)

ESA and architects team up to design method of 3D-printing lunar bases

Seminar Rapid Engineering

GALBA, Jürgen co-founder /.nl

Kracht door samenwerking. VDL Fibertech Industries

Leerstoelvoorlichting

Geen stress met Ruukki Laser

RM Workshop. Henne van Heeren EnablingM3 RM symposium, 31 oktober

Donkervoort Automobielen Casestudie knipperlicht 12:20-12:45

Machinefabriek De Valk De Vest 76 NL-5555 XP Valkenswaard +31 (0) V2.0

Atos en Cassidy Silbernagel winnaars Design for Additive Manufacturing Challenge 2016

Duurzame Ontwikkeling

Duurzaam herstellen en produceren van hoogwaardige producten met lasertechnologie

3D scannen en 3D engineering. 3D zandprinten

Cobots in de rubber- en kunststofindustrie.

TFF 3D-printen en het onderwijs. Robbie Woldendorp 10 september 2015

Presentatie 3D Metaal Printen Techniek, (on)mogelijkheden en toepassingen

De invloed van matrijs materiaalselectie op de warmtehuishouding van hybride matrijzen

Ondernemerskansen met 3D printen. november 2014

TRUMPF Industrial Additive Technologies LMD/LMF

Ontwerp van een lichtgewicht stadsbus met elektrische aandrijving

simulating standard plastics Een brede range aan fotopolymeren. Geschikt voor het realistisch weergeven van prototype modellen.

Kracht door samenwerking. VDL Industrial Modules

Beter presteren met glasvezel De Schöck Isokorb CXT

RM Workshop. Groep 11 Gerben van den Berg. RM symposium, 31 oktober

Welkom! Workshop. 3D printen

3DPRINTEU TFF PROJECT 3D METAL PRINTING BIZZ NIEUWE BUSINESS MET 3D METAAL PRINTEN

SMART COOPERATION IN INDUSTRIAL 3D PRINTING

Wat gaan wij en U doen vandaag

3D opbouwen van metaalproducten direct vanuit een CAD/CAM omgeving of puntenwolk Ook wel Additive Manufacturing genoemd Gebaseerd op Layer Technology

20 jaar kunststoffen in vogelvlucht

Uw draaibank. Het is tijd om gebruik te maken van het volledige potentieel van uw machine. seconden klauw snelwissel

[COLUMN] Game Changers in het landschap

Henk Anema. FDP Bijeenkomst Additive Manufacturing, 3D Printing met Metaal

VIS traject. Duurzaam lasersnijden bij KMO s dankzij de nieuwe laserbronnen met hoog rendement. Ilse Dobbelaere, CLUSTA Mol, VITO, 2 oktober 2012

Supply Chain Management in nieuw Europees perspectief

&Z Challenge. Richtlijnen Business plan Versie 1 december 2015

KANSEN IN TRANSPORTOPTIMALISATIE. Daan de Stigter (Pool Service)

RM Workshop. Alfard Jansen. RM symposium, 31 oktober

RFID in het productieproces. Gerjan Woelders Automation Systems Engineer Turck B.V.

Integrale productontwikkeling wearable products BNO FHI bijeenkomst Utrecht, 4 november Michaël Hoonakker

SAMENVATTING EN ALGEMENE DISCUSSIE

De kracht van een sociale organisatie

Maatwerk maar dan standaard

Partner in 3D metaalprinten

Integratie van alarmering & beeldcommunicatie in GBS CALL OUT MESSAGING PERSONAL ALARMING APPLICATIONS SECURITY INTEGRATIONS VIDEO

8. Sterktebepaling? Zorg dat de area information aan staat. Klik ergens binnen het te onderzoeken oppervlak en accepteer (v-symbool).

Autodesk Digital Prototyping Solution for Industrial Machinery

Verlaging van het energieverbruik in de akkerbouw Door optimalisatie van beregeningtechniek. Smits BV Veldhoven Jan Coppens

Voorbeeld case: Achterkader DENTA/CityBOX Stappenplan kostprijsreductie met aluminium Versie: april 2011

Materials Datasheet (NL)

3D printen. Ilse Scheys Leuven 28/4/2015

WORKSHOP 5. Quest: samen werken met bedrijven

Gebruik van lichtgewicht materialen in voertuigen

HEALTH CARE LAB. Scannen Visualisatie 3D Printen Simulatie Big Data Smart Textile Robotica Applicatie Sensoring

Even voorstellen...! Jan Gerrits! Directeur / Eigenaar! Saffir, Designers for Manufacturing! Bestuurslid Lasgroep Zuid!

VIS traject. Duurzaam lasersnijden bij KMO s dankzij de nieuwe laserbronnen met hoog rendement. Ilse Dobbelaere, CLUSTA Mol, VITO, 2 oktober 2012

Cultureel management van hogescholen

Presentatie EDB Nicole Ottenheim Gemeente Venlo. Tjeu van de Laar ROC Gilde Opleidingen. Hans Aarts Fontys Hogescholen

ZIT UW PRODUCT LEKKER IN ZIJN VEL?

Innovatief ondernemen in het sociale domein. Dr. Gertrud Blauwhof MBA Lector Innoverend Ondernemen, publicist & ondernemer

Parallelsessie W109 Sustainable Solutions Gewichtsvermindering van voertuigen door slim materiaalgebruik. Erik de Lange

Koen Elsen Achilles Associates: All rights preserved

3D-scannen, -frezen en printen: in de restauratie, ook in de bouw?

Smart Factory: Voordelen communicatieve infrastructuur

WEGWIJS IN WARMTEPOMPEN

Exciting vibrations: usefull or annoying?

Bringing aerospace technology down to earth. Total Glass. MIP 14 June Jan-Jaap Koppert Advanced Lightweight Engineering

Plug and Play in de machinebouw. Zelf configurerende machines

RM Workshop. < Wilfred Backers > RM symposium, 31 oktober

Slim veranderd. Sterk verbeterd. NIEUW: de Eénhandschaaf EHL 65 EQ

Leerstoelvoorlichting

Groot Onderhoud 2.1 heet u van harte welkom!

MEALHELP. Inzending Support Innovatieprijs Eric van den Munckhof. Leerling Fontys hogeschool Techniek & Logistiek Venlo

Wanden en plafonds schuren

ZW3D CAD/CAM. Andere producten van 4C. (klik voor meer informatie)

Potentie van RM. RM symposium, 31 oktober 2006

Hoe realiseer je een Smart City?

De evolutie van Rapid Prot naar Rapid Manufacturing

Het nieuwe Systeem. Minder gewicht. Meer voordelen. Aluminium bedrijfswageninrichtingen

Digital human measurement technology

RECURF hergebruik van textiel in biocomposieten. Inge Oskam Lector Circulair Ontwerpen & Ondernemen Onderzoeksprogramma Urban Technology

Homelab 2050, serie 4: Optimaal gebruik van beschikbare energiebronnen

Serious Work Integrating data technologies. Marlies van Steenbergen

Seminar Hygiënisch Ontwerpen & Aandrijftechniek

Opleiding Chemische Presentatie titel Technologie

Functioneel specificeren: de weg naar economisch meest haalbare oplossing. H.L. ter Huerne en K.Th. Veenvliet

VERDUURZAMING en GELD. Mieke Weterings adviseur duurzaam en gezond bouwen Gemeente Den Haag

Symposium Rapid Manufacturing. Verwerking van biomaterialen voor medische toepassingen. 31 oktober RM en medische technologie

Lectoraat Gebiedsontwikkeling & Transitiemanagement. Dr. ir Gert-Joost Peek MRICS 17 september 2013 Minor Rotterdam Green Capital

E X C E L L E N T A C H T E R D E S C H E R M E N!

Transcriptie:

3D printen: Grijp je kansen! Sjef van Gastel, Lectoraat Innovatieve Productietechnologie, Fontys Hogeschool Engineering 1

Vergelijking subtractieve met additieve productietechnologie Subtractief (Conventioneel bewerken) Materiaal eigenschappen gegarandeerd Meerdere processtappen Beperkte vormgevingsvrijheid Slechtere buy-to-fly verhouding Hoogste kwaliteit (toleranties, oppervlaktekwaliteit) Additief (3D printen) Materiaal eigenschappen zijn resultaat van zowel uitgangsmateriaal als van 3D printproces Beperkt (geringer) aantal processtappen (Bijna) onbeperkte vormgevingsvrijheid (Nog) Beperkte kwaliteit (toleranties, oppervlaktekwaliteit) 2

Kostprijs per stuk Kostprijs per stuk Levertijd Vergelijking conventionele productietechnologie met 3D printen Complexiteit Seriegrootte Complexiteit Conventionele productietechnologie 3D Printen 3

Status 3D printen (AM) voor machinebouw Veelbelovende nieuwe productietechnologie Verkorting time-to-market Zeer grote vormgevingsvrijheid Potentieel voor lagere productiekosten Grote mate van onbekendheid bij het bedrijfsleven Aarzeling om AM technologie toe te gaan passen ( onbekend maakt onbemind ) AM technologie is nog volop in ontwikkeling ( wanneer instappen? ) Eerste toepassingen voornamelijk van FDM technologie (prototypes) De meeste constructeurs zijn (nog) niet bekend met de mogelijkheden en beperkingen van 3D printen 4

De uitdaging.. 5

Onderscheidende eigenschappen van additive manufacturing Maatwerk onderdelen Voorbeelden: Medische toepassingen, reverse engineering onderdelen (reserve onderdelen) Vormgevingsvrijheid ( Freeform parts ) Gekromde gaten en kanalen in onderdelen Rasterpatronen Vrij gekromde oppervlakken Massareductie & stijfheidsoptimalisatie Materiaal alleen daar aanbrengen waar noodzakelijk (topologie optimalisatie) Sprieten en rasters Variabele materiaaldichtheid Integratie van functies Elastische scharnieren / manipulatie-elementen / intelligente structuren Specifieke materiaaleigenschappen Voorbeeld: Anti reflecterend (mat) oppervlak voor optieken Voorbeeld: Porositeit van gesinterde (SLS) onderdelen 6

Topologie optimalisatie in ontwerpproces Topologie optimalisatie: Materiaal alleen daar plaatsen waar het waarde toevoegt 7

Topologie optimalisatie: voorbeeld (1) Case 1 Uitgangssituatie: ophangoog met krachtvector Resultaat topologie optimalisatie (FEMAP): 50% massa reductie bij gelijkblijvende sterkte Case 2 Uitgangssituatie: lagerblok Na topologie optimalisatie Na herontwerp en printen Uitgevoerd door Fontys student in kader van stage Additive Manufacturing (voorjaar 2015) 8

Topologie optimalisatie: voorbeeld (2) Assembléon Hybrid3 pick & place machine TPR robot 18 micron @ 10.000 uph per robot Herontwerp Assembléon TPR robot: Lichtere & stijvere slede Luchtlagers Doel: 7 micron @ 10.000 uph 9

Topologie optimalisatie: voorbeeld (2) 1. Assembléon (origineel: gelast uit plaatstaal) 2. Inspire model (topologie optimalisatie) 3. Iteratie 1 (herontwerp) 4. Iteratie 2 (verdere T.O. en herontwerp) Uitgevoerd door Fontys studenten in kader van minor Additive Manufacturing (voorjaar 2015) 10

Voorbeeld AM toepassingen: Implantaten Kom voor heup implantaat ( ARCAM, SE) Kaakimplantaat ( BIOMED, NL) Schedelimplantaat ( Materialise, BE) Gepersonaliseerde implantaten Op maat gemaakt: Optimale pasvorm binnen het lichaam Betere aanhechting Betere acceptatie (minder afstotingsverschijnselen) 11

Voorbeeld AM toepassingen: Machineonderdelen Brandstof nozzle (GE, USA) Warmte dissiperende oppervlakken (Delphi, USA) Reserveonderdelen klassieke auto (Metric Wrench, USA) Integreren van functies van meerdere onderdelen in één onderdeel Gewichtsbesparing Optimaliseren van structuren (topologie optimalisatie) Gekromde gaten / kanalen Kostenreductie (integraal) 12

KILLER APPLICATION Identificatie (workshop) 13

Additive Manufacturing: Killer Applications Toepassen van de mogelijkheden van AM om competitieve voordelen te bereiken die op basis van conventionele bewerkingstechnologie niet haalbaar zouden zijn. Voorbeeld: X-ray collimator uit Wolfram (Smit, Best, NL) 14

Vragen (eerste ronde): Inventariseren 1. Wat zijn de onderscheidende karakteristieken van de producten van uw bedrijf t.o.v. uw concurrenten ( competitive edge )? 2. Hoe realiseert u dit onderscheid? a. Typische productkenmerken die het onderscheid bepalen? b. Welke (onder)delen van uw product(en) zijn bepalend hiervoor? 3. Zijn er typische kenmerken van AM (kortere TTM, customizing, vormgevingsvrijheid, massareductie, integratie van functies) die uw onderscheidend vermogen zouden kunnen versterken? 4. Zo ja: welke (onder)delen komen hiervoor in aanmerking? 15

Vragen (tweede ronde): Kiezen 1. Kunt u de potentiële voordelen van de geïdentificeerde (onder)delen nader kwantificeren (bij voorbeeld: mogelijke kostenbesparing, doorlooptijdverkorting, prestatieverbetering)? 2. Ranking van de gevonden mogelijkheden, waarbij een afweging gemaakt wordt van inspanningen / risico s versus de potentiële opbrengsten? 3. Keuze meest veelbelovende toepassing voor AM 4. Hoe hiermee verder? 16

Voorbeeld: Manifold voor wafer stepper Massareductie van 50% Geoptimaliseerde vloeistoffenstroom Reductie van stoorkrachten op wafer stage (factor 10) Kostprijsreductie Maximale stijfheid door topologie optimalisatie Bron: ASML (NL) 17

Voorbeeld: Stage Minder materiaalverbruik (factor 19) Doel: Materiaal efficiëntie en massareductie Kostprijsreductie (factor 7) Beperkte nabewerking Geen kans op montagefouten BUY-TO-FLY-RATIO: 27:1 Startmateriaal: 5535gr. Eindproduct: 205gr. BUY-TO-FLY-RATIO: 1,4:1 Startmateriaal: 133gr. Eindproduct: 113gr. Bron: Melotte (BE) 18

Voorbeeld: statische mixer Volledige ontwerpvrijheid Kleinst mogelijke opbouw Geen nabewerking noodzakelijk Uitbreiding mogelijk Bron: Melotte (BE) 19

Voor meer informatie: Ir. Sjef van Gastel Fontys Hogeschool Engineering Rachelsmolen 1 Eindhoven (NL) Mail: s.vangastel@fontys.nl 20