Maatschappelijk verantwoord ondernemen en productiezekerheid dankzij AM in de automotive industrie

In 2035 valt in Europa het doek voor de verbrandingsmotor: vanaf dan mogen alleen nog nulemissie­auto's worden verkocht. De auto-industrie ondergaat grote veranderingen door de toename in elektrische voertuig­en en veranderingen in het consumentengedrag. Niet alleen het eindproduct (de auto) moet duurzaam zijn, maar ook het hele productieproces. De Nederlandse automotive industrie moet toe naar een volledig duurzame en circulaire economie.

Additive manufacturing sluit goed aan bij de principes van de circulaire economie. Veel 3D-printtechnologieën maken het mogelijk om gerecyclede of bio gebaseerde materialen te gebruiken, waardoor de milieu-impact van autoproductie verder afneemt. Additive Manufacturing is naast maatschappelijk verantwoord ondernemen om meer redenen interessant voor de Nederlandse automotive industrie.
 

Zero waste

In een circulaire economie bestaat geen afval en worden grondstoffen steeds opnieuw gebruikt. Additive Manufacturing draagt bij aan het optimaliseren van het grondstoffengebruik gedurende het ontwikkel- en productieproces. De techniek helpt om een gesloten materiaalketen te ontwikkelen.

Neem als voorbeeld de metaalprinter welke een stuk duurzamer is dan traditionele manieren van metaalbewerking omdat men geen metaalkrullen overhoudt, zo vertelt Mark Massey, directeur Additive Industries, in een interview met het Eindhovens Dagblad.

Met een 3D-metaalprinter is het relatief eenvoudig om complexe onderdelen uit één stuk te maken. Een technicus tekent op de computer hoe het onderdeel eruit moet komen te zien en voedt die informatie aan de machine. Die gaat vervolgens aan het werk. Lasers schieten op een bed met metaalpoeder. De poederdeeltjes smelten daardoor samen. Daarna komt er een nieuwe poeder laag overheen. Zo ontstaat poeder laag voor poeder laag het product. Het poeder dat overblijft, wordt weggezogen en opnieuw gebruikt.

Verder kan metaal printen een behoorlijke impact hebben op de CO2 footprint van de Nederlandse maak­industrie. Die conclusie trekt TNO in het rapport ‘De impact van slim en circulair’. Hiermee kan de Nederlandse automotive industrie een voortrekkersrol in de circulaire economie vervullen.
 

Flexibele en innovatieve design benaderingen

Tevens stelt Additive Manufacturing bedrijven in staat om producten opnieuw te ontwerpen. Zowel in de design, productie als gebruikersfase kan op die manier efficiënt omgegaan worden met de kostbare grondstoffen.

Grote bedrijven als BMW, Volks­wagen en Alfa Romeo werken met 3D printen in hun productielijn. BMW kiest voor 3D printen omdat de technologie designvrijheid biedt. Hierdoor hebben ingenieurs de motoren kunnen optimaliseren om zo het brandstofverbruik te verminderen. Daarnaast is de autofabrikant nu flexibeler in de productie, ook om verdere innovaties door te voeren. Op de 3D printers wordt geprint met anorganisch materiaal wat vrijwel emissievrij is, voor BMW een belangrijk gegeven.
 

Oplossing voor materiaal tekorten

De auto-industrie is uitzonderlijk hard getroffen door materiaaltekorten, wat de productie flink belemmerde, wat niet alleen door de marktleiders werd gevoeld, maar zeker door kleine, nieuwe spelers, zo stelt ABN-AMBRO. Veel bedrijven, zoals ASML, zijn opzoek gegaan naar manieren om meer productiezekerheid te hebben. Een oplossing daarvoor is bijvoorbeeld de 3D metaalprinter, aldus Massey: “Waarom maanden wachten op een onderdeel als je het ook zelf kunt printen in een paar uur of een paar dagen?” Bovendien stelt Hexagon president Paolo Guglielmini dat generatieve design in combinatie met 3D printen zomaar kan leiden tot 20% reductie van onderdelen in een autochassis. Dat vereenvoudigt de spare part business voor automobielfabrikanten aanzienlijk. Hij ziet de transport- en automotive industrie opschuiving richting 3D printen.
 

“Waarom maanden wachten op een onderdeel als je het ook zelf kunt printen in een paar uur of een paar dagen?”

Mark Massey, directeur Additive Industries