Additive Manufacturing

DLP, SLS, MJF, SLA of FDM — het juiste proces voor uw onderdelen, volume en materiaal

Tenco DDM is dienstverlener op het gebied van Additive Manufacturing en biedt DLP, SLS, MJF, SLA en FDM-services aan, gespecialiseerd in serieproductie.

We zijn erop gericht om werkelijke waarde toe te voegen aan uw bedrijfsvoering door zinvolle toepassingen voor Additive Manufacturing te vinden. Onze ervaring in serieproductie geeft ons de voorsprong om zinvolle toepassingen te definiëren die zowel technisch als economisch haalbaar zijn.

Tenco was de eerste in Europa die Direct Light Processing inzette voor serieproductie, in samenwerking met bedrijven zoals Henkel bij de ontwikkeling van materialen voor industrieel gebruik.

Waarom kiezen voor Additive Manufacturing?

Hoewel Additive Manufacturing vandaag de dag nog voor (rapid) prototyping wordt gebruikt, heeft het heel veel potentieel voor de productie van eindonderdelen. De uitdaging is vooral de juiste toepassingen van 3D-printen te identificeren en het overbruggen van de tekortkomingen van conventionele productieprocessen. Het gaat er dus om hoe Additive Manufacturing bestaande productiemethoden kan aanvullen en versterken.

Betere producten dankzij ‘vrijheid van ontwerp’

Additive manufacturing maakt de productie van complexe vormen en interne kenmerken mogelijk, zonder de beperkingen van traditionele productiemethoden. Dit is vaak een onderschat voordeel van AM, omdat het substantiële mogelijkheden biedt om productprestaties en functionaliteit te verbeteren.

Denk bijvoorbeeld aan gewichtsreductie door het gebruik van holstructuren of geoptimaliseerde topologieën, of aan de vereenvoudiging van assemblages door meerdere componenten samen te voegen tot één 3D-geprint onderdeel.

Additive manufacturing maakt ook de integratie van geavanceerde functies mogelijk, zoals interne koelkanalen voor verbeterde vloeistofstroming of flexibele, functionele elementen zoals levende scharnieren.

Materiaalefficiëntie

Bij 3D-printen wordt materiaal alleen aangebracht waar het nodig is, waardoor aanzienlijk minder afval ontstaat vergeleken met subtractieve productiemethoden.

Kortere doorlooptijden

Kortere productiecycli — van ontwerp tot eindproduct — zorgen voor snellere levertijden en efficiënte productie van eindonderdelen in serie.

Kostenefficiëntie voor kleine batches

Traditionele productiemethoden vereisen investering in dure mallen, gereedschappen of tijdrovende machine-instellingen. Additive Manufacturing kent nagenoeg geen opstartkosten waardoor het economisch aantrekkelijk is voor lage volumes. Aanvullende kostenbesparingen zijn mogelijk via build-to-order AM-strategieën, lagere voorraadbehoefte, lokale sourcing, risicobeheersing en lagere ontwikkelkosten.

(Mass) Customisation

3D-printen maakt het veel eenvoudiger om op maat gemaakte of gepersonaliseerde onderdelen te produceren die voldoen aan specifieke klantvereisten. Er zijn talloze oorbeelden te noemen; hoortoestelbehuizingen, brilmonturen, binnenzolen of onderdelen voor machines of apparaten.

Additive Manufacturing is het enige proces dat volledig voldoet aan de definitie van Direct Digital Manufacturing: de directe productie (3D-printen) van eindonderdelen vanuit een CAD-bestand. Hoewel AM directe onderdelenproductie mogelijk maakt, blijft prototyping essentieel om risico’s te beperken en de doorontwikkeling van een onderdeel gedurende de levenscyclus te ondersteunen.

Toepassingen voor AM Additive Manufacturing

Additive Manufacturing wordt toegepast in een breed scala aan sectoren, waaronder lucht- en ruimtevaart, halfgeleiders, medische apparatuur, machines, elektronica en implanteerbare medische hulpmiddelen — veelal High-Complexity/Low-Volume markten.

Een veelgemaakte fout bij de introductie van Additive Manufacturing is het benaderen ervan vanuit een technologie-eerst-mentaliteit. Beginnen bij de techniek leidt er vaak toe dat de focus zich versmalt tot de beperkingen ervan, in plaats van een breder perspectief op productontwikkeling of innovatie via AM te stimuleren.

In plaats daarvan moet men starten vanuit het gebruikers- of toepassingsperspectief: begin met het waarom (de toepassing), en kom zo tot het wat (de technologie).

Daartussenin ligt het hoe — het proces van het afstemmen van de toepassingsvereisten op de relevante voordelen van AM. Elke unieke toepassing heeft specifieke behoeften en vereist zorgvuldige afweging om te bepalen of Additive Manufacturing de juiste oplossing is.

FAQ – Additive manufacturing vs traditionele productie

Er is geen universeel antwoord op deze vraag. Het hangt af van een combinatie van factoren die samen bepalen of AM de juiste keuze is. Deze overwegingen zijn grofweg in twee categorieën te verdelen: technisch en economisch. Met andere woorden: alleen omdat je iets kunt printen, betekent dat nog niet dat je het ook moet doen. Economische overwegingen kunnen echter soms de doorslag geven — denk aan snelle levering, voorraadreductie, gereedschapskosten die bij lage volumes niet terugverdiend kunnen worden, gewichtsbesparing, enzovoort.

Puur technische redenen kunnen zijn: een ontwerp dat zo complex is dat het alleen door printen geproduceerd kan worden, de noodzaak om functionaliteit toe te voegen (koelkanalen, levende scharnieren, etc.), of de integratie van onderdelen — hoewel dit uiteraard ook tot kostenbesparingen kan leiden.

Uiteindelijk moet er een (business) case zijn: de juiste redenen die de balans doen doorslaan in het voordeel van printen. De case kan leiden tot kostenbesparingen, maar het kan evengoed gaan om leveringszekerheid of verbeterde producteigenschappen — zelfs als het product zelf duurder uitvalt, kunnen verbeterde eigenschappen een hogere eindprijs rechtvaardigen.

Het draait er uiteindelijk om de juiste puzzelstukjes te vinden en aan elk argument het juiste gewicht toe te kennen.

Voor serieproductie zijn veel toepassingen te vinden in high-complexity/low-volume markten — waar maakbaarheid uitdagend is, volumes klein zijn en producten sterk kunnen variëren. Denk aan machinebouw, medische hulpmiddelen, halfgeleiders, meet- en scantoepassingen, productielijnen, defensie (UAV’s) en voedselverwerking.
AM zal traditionele productie nooit volledig kunnen vervangen, hoewel er al gevallen zijn waar dat wel is gebeurd. Tenco ontving zelf ooit een order voor 50.000 nozzles om een extreem korte levertijd te garanderen.

AM zal traditionele productie nooit volledig kunnen vervangen, hoewel er al gevallen zijn waar dat wel is gebeurd. Tenco ontving zelf ooit een order voor 50.000 nozzles om een extreem korte levertijd te garanderen.

Ook hier is geen universeel antwoord. Naast de manier waarop u uw eigen kostprijs berekent, hangt het grotendeels af van het materiaal, de gekozen techniek en de vereiste nabewerking. Ruwweg 50% van wat in serie wordt geprint vereist ook nabewerking.

Wat van groot belang is: de toepassing moet het vertrekpunt zijn. De toepassing bepaalt de eisen die aan het materiaal worden gesteld, en het materiaal bepaalt op zijn beurt de printtechniek. PA wordt bijvoorbeeld doorgaans geprint met Laser Sintering (SLS). SLS staat bekend als een kosteneffectievere AM-techniek, omdat onderdelen efficiënt genest kunnen worden in een productiebatch, waardoor meer componenten in één build worden geproduceerd. Bij FDM is nesting niet mogelijk, waardoor er minder onderdelen per batch geproduceerd kunnen worden en individuele componenten relatief duur zijn.

Dus, vertrekkend vanuit de toepassing, bepaal je eerste het materiaal — en daarmee de AM-techniek en de bijbehorende nabewerking.

Begin met het bespreken van de toepassing en uw uitdagingen met uw dienstverlener. Op basis van dat gesprek kan al een materiaal en daarmee een techniek worden geïdentificeerd. De meest logische vervolgstap is het bepalen van een indicatieve stuksprijs op basis van de verwachte volumes (forecast). Als de geoffreerde stuksprijs binnen de verwachtingen valt, kunt u beslissen de volgende stappen richting AM te zetten.

Op basis van de overeengekomen vaste eisen en toegezegde volumes kan uw dienstverlener vervolgens een definitieve offerte opstellen.

Je begint de reis dus met de toepassing — niet de technologie — en je serviceprovider moet je begeleiden bij het maken van de juiste keuze. Dit kan ook betekenen dat printen wordt afgeraden.

Voor het intern produceren van prototypes is het antwoord zeker ja. De kosten voor een instapprinter zijn zo laag dat er nauwelijks risico aan verbonden is.

Een bijkomend voordeel is dat u binnen de organisatie ervaring opbouwt met Additive Manufacturing. Dat gezegd hebbende: er zijn genoeg bedrijven met één of meer 3D-printers die stof staan te vergaren.

Met andere woorden: anticipeer op een leercurve — en hoe lang die duurt, hangt vooral af van de mate van urgentie en de bereidheid om tijd en middelen te investeren in het opbouwen van expertise.

Voor serieproductie geldt dezelfde overweging als bij de aanschaf van een freesmachine: bij zo’n investering moet er zekerheid zijn dat er voldoende productie zal worden gedraaid om de uitgave te rechtvaardigen.

Kennis en ervaring moeten ook worden opgebouwd en onderhouden. De aanschaf van een 3D-printer wordt regelmatig onderschat, en veel bedrijven ontdekken dat AM een complexere technologie is dan aanvankelijk lijkt. Het onderschatten van de complexiteit van AM is dan ook een zeer veelvoorkomende valkuil.

On-board je onderdelen voor Additive Manufacturing!