Op weg naar industrialisering 3D printen

België is er dankzij een hele reeks pioniers in geslaagd een bloeiend ecosysteem rond 3D printen uit te bouwen. Dat netwerk is dan ook goed geplaatst, stelt een nieuwe studie van PwC, Agoria en Sirris, om de overgang te maken naar meer industriële toepassingen. Die industrialisering staat er aan te komen, zegt de studie, maar brengt ook heel wat uitdagingen met zich mee.

Aan de hand van interviews en een online enquête schetsen PwC, Agoria en Sirris in De kracht van Additive Manufacturing loslaten op de Belgische industrie een beeld van de sector voor 3D printen in ons land.

België geldt als een van de pioniers in additive manufacturing, onder meer dankzij onderzoek dat al vrij vroeg gebeurde aan de KU Leuven. Grote namen als Materialise en Layerwise (nu onderdeel van 3D Systems) vinden daar hun oorsprong.

Vandaag telt de sector enkele tientallen succesvolle bedrijven en bedrijfjes die zich toeleggen op een of meerdere stappen in de waardeketen van 3D printen. Meer dan de helft van hen verwacht de komende jaren een omzetgroei van meer dan 10%. Agoria voorspelt dat het aantal jobs er in de komende drie tot vijf jaar zal verdubbelen tot meer dan 3000.

Producten en processen verbeteren

Meer nog dan de sector in kaart brengen wil de studie de Belgische industrie warm maken om meer in te zetten op 3D printen. Analisten voorspellen dat additive manufacturing de komende jaren sterk zal groeien, zeker nu het 3D printen van metalen een mature technologie geworden is die rijp is voor industrialisering. Het is nu zaak van de voortrekkersrol die België heeft niet te verliezen, teneinde competitief te blijven, stelt men.

Vandaag vertegenwoordigt metaalprinten zowat 16% van de markt voor additive manufacturing. De hoofdmoot is het printen van kunststoffen, met als meest gebruikte technologieën stereolithografie (SLA) en fused deposition modelling (FDM). Metaalprinten gebeurt meestal met selective laser sintering (SLS).

Additive manufacturing creëert heel wat mogelijkheden om producten en processen te verbeteren. Er is meer vrijheid in het design, stelt de studie, en bedrijven kunnen meer inzetten op personalisatie. 3D printen biedt ook mogelijkheden om de doorlooptijd van productieprocessen in te korten, zeker als het gaat over unieke stukken. Voor prototypes en kleine reeksen is additive manufacturing ook kostenefficiënter.

Tientallen parameters

De studie werd vorige week voorgesteld bij ENGIE Laborelec. Een rondleiding in het expertise- en onderzoekscentrum van de energiereus leert dat 3D printen er al veelvuldig ingezet wordt. ENGIE maakt onder meer gebruik van additive manufacturing voor metalen voor de productie van wisselstukken.

Maar de rondleiding gaf ook een goed beeld van de uitdagingen waar de industrie voor staat om van additive manufacturing een succes te maken. Bij het printen van metalen heeft de gebruiker tientallen paramaters waarmee gespeeld kan worden om een zo goed mogelijk product te bekomen. De belangrijkste daarvan zijn uiteraard de snelheid van het printen en de intensiteit van de laserbron.

Zoveel paramaters – dat lijkt misschien een voordeel, maar het betekent ook dat gebruikers alle kansen krijgen om fouten te maken. Voor een goed resultaat is vooral de dichtheid van geprinte materialen belangrijk, en de homogeniteit daarvan. Fouten op dat vlak kunnen leiden tot zwakke plekken en brosheid. Bij Laborelec worden daarom teststukken geprint bij verschillende parameters die uitgebreid onderzocht worden in het lab. Zeker bij nieuwe samenstellingen van poeders blijkt dat een noodzakelijke stap te zijn om kwalitatieve stukken te kunnen printen.

Nood aan expertise en specialisatie

De mogelijkheden die Laborelec voor dergelijke testen ter beschikking heeft, zijn lang niet overal in de industrie aanwezig. Dat illustreert nogmaals de rol die het ecosysteem met bedrijven en onderzoeksinstellingen kan spelen bij de verdere industrialisering van additive manufacturing.

In de studie van PwC, Agoria en Sirris wordt de noodzaak aan samenwerking tussen al deze partijen sterk benadrukt. Zowel in de voorbereiding, het printen zelf als bij de nabewerking is de nood aan expertise en specialisatie groot. In ons land zijn beide ruimschoots aanwezig. Het is nu zaak om die verder te valoriseren.

© Productivity.be, 13/05/2019, Foto: Cover studie PwC, Agoria, Sirris