Kunststof- of metaalprinters kunnen allang allerlei artikelen maken, van een iPhone-hoesje en machine-onderdelen tot een brug. Maar veel bedrijven zijn huiverig om traditionele productietechnieken los te laten. Techvereniging FME ziet gemiste kansen en zet een netwerk op dat de 3D-printsector moet helpen volwassen te worden.
De drones die start-up Corvus Drones uit Ede in de glastuinbouw laat vliegen om de gewassen in de kassen te inspecteren, zijn eenvoudig te ontwikkelen. De kunststof body van de vliegmachines komt uit een 3D-printer. Een voordeel is dat als iets aan een prototype moet worden veranderd — bijvoorbeeld omdat het toestel te zwaar is — er niet meteen een nieuwe gietmal nodig is, zoals bij de klassieke spuitgiettechniek.
De start-up gebruikt deze fabricagemethode om de ontwikkeling van zijn drones te versnellen, zegt Erik van der Garde, directeur van 3D-printbedrijf Oceanz, eveneens uit Ede. Oceanz maakt dronebody’s voor Corvus. ‘We kunnen meteen schakelen als dat moet. We optimaliseren het ontwerp op de computer en printen er een.’
‘We kunnen meteen schakelen als dat moet. We optimaliseren het ontwerp op de computer en printen er een’
Oceanz heeft intussen niet alleen prototypes geleverd, maar ook een eerste reeks seriematig gefabriceerde drones. Corvus ontving voor deze drones eind september een tuinbouwprijs, de GreenTech Innovation Award.
3D-printing is een techniek, die begin van de jaren tachtig al van de grond kwam, maar pas sinds enkele jaren snel groeit. Het aantal bedrijven dat de technologie omarmt, groeit doordat er betere printmachines, grondstoffen en software op de markt zijn gekomen. De sector heeft een slag gemaakt naar volwassenheid. De techniek heet vanwege de kenmerkende laagsgewijze opbouw ook wel additive manufacturing.
Wereldwijd groeide de omzet van alles wat met 3D-printen te maken heeft, een tijdlang met gemiddeld 27% per jaar, berekende Wohlers, een Amerikaanse adviesbureau dat gespecialiseerd is in additive manufacturing, in maart. Door de coronacrisis viel de groei in 2020 terug tot 7,5%. De wereldmarkt was vorig jaar bijna $13 mrd groot, $8 mrd meer dan in 2015.
Voor Nederland schatten adviesbureau Berenschot en ABN Amro in 2017 dat de omzet in dat jaar op €120 mln zou uitkomen. Sectorspecialist David Kemps van ABN Amro zegt dat de omzet daarna is doorgegroeid naar nu om en nabij de €200 mln. In 2015 had de Nederlandse markt een omvang van nog geen €50 mln.
Tegenwoordig kan er van alles uit de printmachines komen, van deurknopjes en medische implantaten tot huizen en bruggen. De vitrines in de showroom van Oceanz staan vol met artikelen van metaal of kunststof die in de printers een etage lager zijn gefabriceerd. Midden op de vergadertafel ligt een doos met geprinte kunststof staafjes voor coronatesten. 'Het ministerie belde mij. Ze wilden er een paar hebben. Onze toegevoegde waarde was dat we ze snel konden produceren'. Oceanz leverde 375.000 witte staafjes.
Bij branchegenoot 3D Makers Zone (3DMZ) in Haarlem staan op de werkvloer ook grotere objecten die laag voor laag zijn opgebouwd, zoals een stoel van kunststof en een betonnen zitbank. Tegen de muur liggen nagemaakte ornamenten van kunststof, die ook geprint zijn. Zij moeten de originele, maar verrotte of verweerde ornamenten van hout of steen vervangen die de gevels van historische panden verfraaien.
Veel 3D-geprinte producten zijn geen eindproducten, maar onderdelen van een machine, een gereedschap of een prototype. Een belangrijke afzetmarkt is dan ook in de industrie zelf. De onderdelenfabricage heeft de afgelopen jaren wereldwijd een vlucht genomen, tot meer dan $5 mrd per jaar volgens het Wohlers-onderzoek.
In Nederland weet de industrie nog niet zo goed wat additive manufacturing allemaal te bieden heeft. Daarvan is directeur Herman van Bolhuis van 3DMZ overtuigd en met hem FME, de vereniging die de belangen behartigt van zo'n 2200 technologiebedrijven.
In de fabriekshal van 3DMZ, de oude gemeentelijke werkplaats van Haarlem, kwamen in september 'alle composietbedrijven uit Noord-Holland' kijken naar de toepassingsmogelijkheden van 3D-printing, 'bijvoorbeeld voor onderdelen van windmolens', aldus Van Bolhuis. 'Ze kwamen aansluiting zoeken bij de nieuwe productietechnologie.'
De directeur behoort tot de kern van een 3D-printnetwerk dat FME vlak voor de zomer heeft opgezet. Die kernwerkgroep bestaat uit zo'n twintig bedrijven en organisaties en moet de sector helpen op weg naar volwassenheid. Van Bolhuis probeerde vergeefs bij het Nationaal Groeifonds €150 mln tot €200 mln los te krijgen voor het project. Den Haag hield de hand op de knip. 'Het ministerie durfde het niet aan. We konden geen businesscase laten zien.'
‘Er is een grote vraag naar additive manufacturing-engineers. Maar er is geen echte 3D-printopleiding in Nederland’
In totaal bestaat het kenniscluster van FME uit zo'n 120 deelnemers en zij komen op 9 november voor het eerst bijeen. 'Additive manufacturing heeft een aanjager nodig', zegt Amber Fiechter, die het project vanuit de techorganisatie aanstuurt. 'Wij gaan kijken hoe we elkaar kunnen versterken. Er is al veel, maar de kennis en de kunde zijn gefragmenteerd en blijven zitten waar die zitten. Dat alles moeten we nu aan elkaar zien te knopen.'
Een van de doelen is dat er afspraken komen over standaarden en certificering, die de sector naar een hoger niveau kunnen tillen. Tegelijkertijd moeten het onderwijs en de arbeidsmarkt een stevige duw in de rug krijgen. In het beroeps- en hoger onderwijs kan de productiemethode alleen als bij- of keuzevak worden gekozen. 'Er is een grote vraag naar additive manufacturing-engineers, stelt Fiechter. 'Maar er is geen echte 3D-printopleiding in Nederland.'
Een andere missie is de voorlichting: de 'kennisversterking bij bedrijven die zich nog niet bewust zijn' van de voordelen van de 3D-printtechnologie. 'Veel bedrijven blijven vasthouden aan traditionele technieken, terwijl er andere mogelijkheden en kansen zijn die voordelen als kostenbesparing, duurzamer produceren en flexibiliteit met zich meebrengen.'
Nederland loopt bij de standaardisering en het onderwijs achter op Duitsland, wat niet verwonderlijk is, want Duitsland is een techniekland. Ook bij de fabricage van de industriële printers zelf staat Duitsland vooraan. Het Beierse EOS is een wereldster, op enige afstand gevolgd door Trumpf uit Stuttgart en het Noord-Duitse SLM. Concept Laser is een andere grote Duitse speler, maar is door het Amerikaanse GE overgenomen. Vergeleken met deze reuzen zijn Additive Industries en Ultimaker, de bekendste twee Nederlandse fabrikanten, dwergen.
Trumpf is in Nederland vooral bekend van de nauwe samenwerking op lasergebied met ASML en Zeiss. Het familiebedrijf ontwikkelde begin deze eeuw ook 3D-printers maar keerde de markt de rug toe toen de verwachte groei uitbleef. In 2015 maakte Trumpf een comeback, in de periode dat 3D-printing wereldwijd een hype was.
‘Iedereen dacht dat 3D-printing de wereld zou veranderen en de industrie op zijn kop zou zetten’
Gert van Wakeren, sales engineer bij Trumpf Nederland, kan zich die rage nog goed herinneren. 'Iedereen dacht dat 3D-printing de wereld zou veranderen en de industrie op zijn kop zou zetten', zegt hij bij het metaalbedrijf Budi, een klant in het Zuid-Hollandse Ooltgensplaat.
'Maar die voorspelling kwam niet uit. In ieder geval niet in de metaalsector. De exponentiële groei is er nooit gekomen. Mondiaal niet, en zeker niet in Nederland.' Van Trumpf staan er in Nederland twee 3D-printers, een bij Budi en een bij een klant in Hengelo.
Het FME-netwerk zal de industrie in Nederland nu proberen mee te krijgen, zodat ook de segmenten die nog niet zo ontvankelijk zijn voor 3D-printing, over de streep kunnen worden getrokken.
De hype beperkte zich niet tot de industrie. Consumenten wilden zelf thuis ook een printer, voor een sleutelhanger of een iPhone-hoesje. 'Die tijd is voorbij', zegt ABN Amro-sectoranalist Kemps. 'Het lijkt leuk zo'n apparaat, maar het blijkt dat je toch echt wel technische kennis moet hebben.'
Kemps heeft er destijds zelf ook een gekocht. 'Ik heb er wel eens een vaas mee geprint. Maar toen de printer na zes of acht uur klaar was, bleek dat ik de bodem was vergeten.'
