3D printen maakt nieuwe workflows mogelijk

Veel meer dan slechts een noodoplossing

Sinds de pandemie is het 3D-printen eindelijk uit zijn schaduw bestaan tevoorschijn gekomen. Onderdelen voor beademingsapparatuur die niet konden worden geleverd, werden zonder meer door 3D-printers geprint. Op die manier heeft de technologie een waardevolle bijdrage geleverd in de strijd tegen de pandemie. Maar 3D-printing kan ook productiebedrijven helpen in tijden van nood. Zo beschouwt 79 procent van de Nederlandse bedrijven 3D-printen als een nuttige methode om problemen in de toeleveringsketen te overbruggen. Maar additive manufacturing* wordt in veel bedrijven ook al gebruikt voor de ontwikkeling van prototypes. De technologie is dus goed op weg om voet aan de grond te krijgen in de industriële productie en de industriële workflows te veranderen.

Digitale reserveonderdelen verminderen downtime

Een defect in een klein onderdeel kan een machine of zelfs hele productielijnen stilleggen. Elke minuut stilstand veroorzaakt grote verliezen. Snel een reserveonderdeel bij de hand hebben is dus van essentieel belang. Maar juist hier ontstaan vaak problemen - vooral in tijden van instabiele toeleveringsketens. Anderzijds is het ook niet kostenefficiënt om elk onderdeel van een machine of systeem op voorraad te houden in een magazijn.

Juist hiervoor biedt 3D-printing een snelle en effectieve oplossing: reserveonderdelen worden in digitale vorm bij het bedrijf opgeslagen. In geval van nood kan vanuit dit digitale model met behulp van 3D-printen een passend reserveonderdeel worden geproduceerd. Deze productie vindt op locatie plaats en kan dus in de kortst mogelijke tijd worden geleverd. Vooral reserveonderdelen voor oudere machines blokkeren geen onnodige fysieke opslagcapaciteit. Op deze manier profiteren bedrijven van maximale flexibiliteit.

Intelligente optimalisatie met 3D-printen over de gehele levenscyclus

Met 3D-printing kunnen onderdelen snel en met weinig moeite worden aangepast en geoptimaliseerd. Dit is in veel bedrijven al ingeburgerd voor bijvoorbeeld het maken van prototypes. Maar ook bij de productie van kleine series kan de additive manufacturing-methode een waardevolle bijdrage leveren - bijvoorbeeld wanneer matrijzen voor het spuitgieten met 3D-printing worden gemaakt. Op die manier kan er snel aan individuele eisen worden voldaan.

Ook bij het onderhoud kan 3D-printing worden toegepast: Technisch personeel dat zijn machines al lang goed kent, heeft speciale kennis en kan meedenken over hoe onderdelen geoptimaliseerd kunnen worden, zodat ze minder snel slijten.

Maar er kunnen ook intelligente evaluaties van machinegegevens worden verkregen door nieuwe impulsen voor optimalisaties - bijvoorbeeld wanneer sensorgegevens een verhoogde druk op bepaalde machineonderdelen aan het licht brengen, wat tot snellere slijtage leidt. AI-ondersteunde software voor 3D-printen bijvoorbeeld geeft voorspellingen of een object überhaupt geschikt is voor 3D-printen. Veder kan het ook een kwaliteitsvoorspelling geven.

Op die manier stopt de optimalisatie van een machine niet na de prototypefase, maar strekt ze zich uit tot ver in de operationele fase. Wanneer menselijke en kunstmatige intelligentie hand in hand werken, wijden machines zich efficiënter aan hun taken, met minder fouten en een langere levensduur.

Een blik op de toekomst

3D-printen heeft nu al een groot potentieel om de productieworkflows op lange termijn te veranderen. Dit wordt ondersteund door de ontwikkeling van steeds nieuwe filamenten. Terwijl in het begin printen alleen mogelijk was met bepaalde kunststoffen, is het tegenwoordig mogelijk om te printen met een schat aan filamenten en zelfs met harde metalen, beton en koolstof. Hierdoor worden de toepassingsgebieden voor 3D-printen enorm uitgebreid.

In de toekomst zullen we ook zien dat 3D-geprinte onderdelen de vierde dimensie, tijd, gaan veroveren. We hebben al de eerste filamenten die na voltooiing weer van vorm veranderen, bijvoorbeeld bij een bepaalde temperatuur. Wegen naar andere sectoren, zoals de medische technologie, zouden op deze manier kunnen worden geopend: bijvoorbeeld een implantaat dat zich pas ontvouwt nadat het in het lichaam is ingebracht, waardoor invasieve ingrepen (in het lichaam) kunnen worden beperkt.

Eén ding is zeker: 3D-printen biedt nu al waardevolle mogelijkheden voor een betere waardecreatie in bedrijven. Naarmate de technologie voortschrijdt, kunnen we een overvloed aan innovatieve oplossingen voor moderne fabricage verwachten.

* Additive manufacturing is een verzamelnaam van technieken om objecten laagsgewijs in 3D op te bouwen. Er bestaan verschillende vormen van additive manufacturing. Objecten worden 'geprint' door bijvoorbeeld polymeren (plastiek) te verharden via UV of – meer recent – met een laser metaalpoeder te smelten.