Herinner je je nog de hype rond 3D-printing een tijdje geleden? De productietechniek zou een oplossing bieden voor zowat alles. Intussen hebben we als industrie geleerd dat 'alles' wat idealistisch was, maar 'heel veel' is wťl mogelijk. Een van de bedrijven die dat bewijzen, is ENGIE Fabricom, waar het team van Yannick Stroobants een stevige expertise in het 3D-printen van metaal heeft opgebouwd. Hier delen ze hun ervaringen en learnings.


'Hoe gaan we experimenteren met 3D-printing?'

Samen met ENGIE Laborelec werkte ENGIE Fabricom een project uit om 3D-printing op industriŽle schaal op poten te zetten in BelgiŽ. Dit project werd ondersteund door het moederbedrijf ENGIE. Ons land heeft immers een grote expertise in het domein en de Katholieke Universiteit Leuven is bijvoorbeeld wereldwijd een pionier in het 3D-printen van metaal. ENGIE Fabricom nam deze academische partner dan ook in de arm om een project te ontwikkelen voor hun service-activiteiten.†

Yannick Stroobants: "Wij gebruiken 3D-printing voornamelijk om vervangstukken te optimaliseren en zo onze onderhoudsdiensten nog efficiŽnter en kostenbesparend te maken.

Maar er passeren ook totaal nieuwe onderdelen die voorheen niet gemaakt konden worden met de klassieke methodes. Het kost minder tijd, maximaal een aantal dagen, om een doorsnee onderdeel te printen. Dit kan qua levertijd en kost interessant zijn ten opzichte van het onderdeel conventioneel uit een blok metaal te houwen of in een mal te gieten. Bovendien kun je met de 3D-techniek ook de interne vorm van een stuk bepalen. Moet het een complex kanalensysteem voor bijvoorbeeld vloeistof bevatten? Geen probleem voor een 3D-printer."†

Missie

Het potentieel van 3D-printing lijkt enorm, maar het team van ENGIE Fabricom heeft geleerd nuchter te blijven:†

"Met 3D-printing heb je een enorme freedom of design, het is mogelijk om compleet nieuwe objecten en constructies te gaan maken die voorheen technisch onhaalbaar waren. Toch kun je de techniek niet zomaar op alles gaan toepassen. Er zijn drie grote factoren om rekening mee te houden: de verhouding kost-efficiŽntie, de toleranties van het product en ruwheid. Aan de hand van de functie van het onderdeel wordt dan nagegaan wat de beste productiemethode is. Dit is meestal een hybride oplossing van 3D-printen en conventionele technieken.†

Yannick Stroobants: "Bedrijven die experimenteren met 3D-printing moeten hun kennis en ervaringen delen, als we samen het volledige potentieel willen kunnen exploreren en toepassen."

We hebben op dit moment een aantal concrete 3D-cases gerealiseerd in onze eigen productieomgeving en ook bij klanten, waaronder de productie van een impeller bij Total en de productie van een brandstofverdeler voor een van onze zusterbedrijven. Dit zijn beide zeer ingewikkelde onderdelen om op conventionele manier te† fabriceren. Met 3D-printing heeft dit ons slechts enkele dagen gekost. Het uiteindelijke doel is om een eigen business te vinden voor 3D-printing en het volledige potentieel van onze installaties te benutten. We willen onze expertise ook binnen de ENGIE-groep delen en zo een absolute meerwaarde kunnen bieden als servicepartner."†

Learnings

"We hebben vooral geleerd dat in dit domein nog heel wat onderzoek diende te gebeuren. Zusterbedrijf ENGIE Laborelec doet veel testen om alle instellingen van het printproces te bepalen en zo tot de gewenste printkwaliteit te komen. Bedrijven moeten ook nog overtuigd worden van de voordelen van 3D-printing en daarom is de ontwikkeling van certificaten en kwaliteitsnormen voor de materialen cruciaal. Hier zijn we dan ook mee bezig. Wij beschouwen elk 3D-printingproject ook als een gelegenheid voor onze klant om zelf bij te leren over de mogelijkheden van de techniek. We nodigen hun designers regelmatig uit om bij te leren over deze techniek. Bedrijven die experimenteren met 3D-printing moeten hun kennis en ervaringen delen, als we samen het volledige potentieel willen kunnen exploreren en toepassen."†

Toekomst

"3D-printing zal op korte termijn niet de dominante productiemethode worden, maar wel deel uitmaken van de volledige value chain. We zien een interessante evolutie gebeuren naar een gecombineerd gebruik van conventionele technieken en 3D-printing. Als de materialen blijven verbeteren en de prijs daalt, zal dat ongetwijfeld ook nieuwe deuren openzetten. Kortom, we wťten dat 3D-printing zal groeien als techniek. Onze eerste cases tonen zeker aan welke richting we hiermee uitwillen."†

Concreet: pompwaaier voor Total

Total werd op zijn raffinaderij geconfronteerd met 2 pompen waarvan de pompwaaier aan vervanging toe was. Bij het zoeken naar een oplossing op korte termijn, kwam 3D -metaalprinting als de meest interessante optie uit de bus. De levertermijn van gegoten pompwaaiers kan immers tot maanden oplopen.

Om het onderdeel te realiseren, werd gestart met een 3D-scan van de te vervangen waaier, zodat een 3D-CAD-model opgemaakt kon worden door middel van reverse engineering. Daarna werd het onderdeel geoptimaliseerd voor efficiŽntie en printability. De waaier werd vervolgens geprint in corrosie-resistent, roestvrijstaal (316L) in lagen van 50 micrometer in circa 72 uur. Na de nodige afwerking en testing, kon de waaier na slechts 2 weken geÔnstalleerd worden.

Resultaat: de pomp biedt nu meer druk en debiet dan voordien met de originele waaier.†

De maakindustrie is in volle transformatie. Maakt u van deze uitdaging een opportuniteit en wil u aan de slag rond belangrijke doorbraakdomeinen? Via deze Manufacturing Community komt u alles te weten over de diverse bouwstenen, zij die u reeds voorgingen en het eco-systeem waartoe u toegang hebt. Ga naar de Manufacturing Community: https://www.agoria.be/manufacturingcommunity/