Techniek&Innovatie
Het team van CEAD met Lucas Janssen op de voorste rij, tweede van rechts. Foto: CEAD

CEAD helpt als partner bij optimalisering productie


Eerste stap naar een schip uit een 3d-printer

Mark van der Heijden | vrijdag 17 mei 2019
Smart Maritime Technology

Het Delftse bedrijf CEAD heeft een van de grootste 3d-printers ter wereld ontwikkeld. Het bedrijf ziet mogelijkheden om zijn printers te verkopen in de bouw, infrastructuur én de maritieme sector. “In plaats van in Azië kunnen bedrijven weer in Europa produceren, veel dichter bij waar geassembleerd wordt.”

De bedrijfshal van CEAD in het zuiden van Delft is weinig bijzonder. Enkele oude freesbanken, een robotarm en werkbanken met gereedschap vullen de ruimte. Racefietsen van de medewerkers staan tegen een wand, de barbecue voor de garagedeur is klaar om zo naar buiten te worden getild.

>>> Ontmoet Lucas Janssen op het Smart Maritime Technology Event op 13 juni in Rotterdam. Vergroot uw netwerk, wissel kennis uit en creëer leads voor duurzame business.

Midden in de hal staat het pronkstuk van CEAD: een zelf ontwikkelde 3d-printer, een van de grootste ter wereld, die voorwerpen ter grootte van een Volkswagen Polo kan uitprinten. Het is een flink, zwart geraamte deels afgezet met witte wanden en waar binnenin de 3d-printer boven een beweegbare printtafel hangt.

“Onze missie is om 3d-printen geschikt te maken voor eindtoepassingen in de industrie”, vertelt Lucas Janssen, met Maarten Logtenberg oprichter van het bedrijf. “Niet slechts voor prototypes of vormmodellen; we ontwikkelen machines die onderdelen kunnen printen die direct zijn te gebruiken.”

“Daarvoor moeten we snel grote en sterke onderdelen kunnen printen en dat is precies de technologie die we ontwikkeld hebben”, vervolgt Janssen. “De printer print objecten tot 4 bij 2 bij 1,5 meter groot, en dat kan nog worden opgeschaald. Bij die omvang is het belangrijk dat de printer snel is. We kunnen gemiddeld 15 kilo per uur printen.”

Korte en lange vezels

De belangrijkste innovatie is dat CEAD weet hoe vezels toe te voegen aan het thermoplast. “Met onze technologie kunnen we korte vezels, een continue vezel of een combinatie daarvan toevoegen. Zeker als je korte en lange vezels combineert krijg je heel sterke onderdelen. Dat is zeer belangrijk, bijvoorbeeld voor de maritieme sector.”

De korte vezels zitten al in de thermoplastkorrels die door de extruder onder hogedruk en hoge temperatuur door de spuitmond als een lange slang naar buiten wordt geduwd. De lange, continue vezel wordt pas in de spuitmond aan de thermoplast toegevoegd. De innovatie van CEAD is dat het de vezel kan toevoegen zónder dat de thermoplast door de hogedruk door die opening naar buiten wordt geperst.

‘Voor het retrofitten van bestaande schepen kan deze technologie interessant zijn’

“We hebben zelf een mechanisch systeem bedacht, CFAM genaamd, om de vezel en thermoplast te kunnen combineren”, zegt Janssen. “Daardoor zijn we de enige die dit op een zo groot formaat zo snel kunnen doen. Andere printers die ook een continue vezel kunnen toevoegen, zijn veel kleinere systemen.”

Royal Roos

Voor CEAD is deze printer de voorlopige kroon op het werk. Janssen en Logtenberg, beiden toen nog niet eens afgestudeerd aan de TU Delft, startten het bedrijf in 2014. In het begin maakten ze kleine 3d-printers, maar ook freesmachines en automatische verpakkingslijnen. Twee jaar terug wilden ze meer focus aanbrengen: de keuze voor 3d-printers was voor hen een logische.

De ontwikkeling voor deze printer begon in 2017. CEAD krijgt daarbij al snel de financiële steun van twee andere bedrijven, onder wie ook Royal Roos, een Rotterdams engineersbureau voor de maritieme sector. Met hen sloot CEAD een overeenkomst dat het stap voor stap, via mijlpalen de techniek zou bewijzen. In september vorig jaar draaide de machine de eerste prints, twee maanden later werd de printer officieel gelanceerd en geleverd aan Royal Roos.

“Het is heel bijzonder dat Royal Roos direct instapte”, geeft Janssen toe. “Zij doen zelf veel engineering, hebben veel projecten waarin ze mogelijkheden zien. Voor het retrofitten van schepen, een oud schip een nieuw doel geven, kan deze technologie interessant zijn. En ook voor schaalmodellen, cabines of hydrodynamische elementen die ervoor zorgen dat een schip efficiënter kan varen.”

De samenwerking tussen CEAD en Royal Roos is intens met wekelijkse prints, testen en resultaatbesprekingen. Dat lijkt misschien wat vreemd nu Royal Roos ook een 3d-printer heeft staan. “We zien onszelf ook niet als een machineverkoper,” zegt Janssen, “maar als een partner die helpt de productie te optimaliseren.”

“De samenwerking is voor beide partijen essentieel. Royal Roos heeft de kennis van de maritieme sector, zij zien de toepassingen. Wij brengen de kennis van het printen in, want met alleen een nieuwe machine kom je er niet”, zegt Janssen. “Er zijn genoeg uitdagingen bij het ontwikkelen van een nieuwe technologie. In je eentje mis je een aantal stukjes van de puzzel.”

Kansen

CEAD ziet vooral kansen in de bouw, infrastructuur en maritieme sector – en uiteindelijk ook in automotive en aerospace – daar waar de oplages van de producten relatief klein zijn, terwijl de omvang van de producten groot is. Mallen zijn dan per te fabriceren product te duur, terwijl staal veel handwerk en coating vraagt.

Janssen: “In plaats van in Azië kunnen bedrijven weer in Europa produceren, veel dichter bij waar geassembleerd wordt. Dat is direct een bruggetje naar reserveonderdelen en onderhoud. Als een onderdeel kapot is, kan dit als de boot terug is in de haven direct worden geprint.”

Een ander voordeel van 3d-printen is dat de geprinte producten maar uit twee materialen bestaan: kunststof en vezels. “De materialen zijn door en door te kleuren, zodat je krassen niet ziet. Recyclen gaat ook beter. Je kunt het letterlijk in stukken hakken en opnieuw gebruiken. En deuken en scheuren zijn door met kunststof te ‘lassen’ eenvoudig te dichten.”

‘In de nabije toekomst verwacht ik dat we een complete waterbus kunnen printen’

Het kunststof is bovendien tot zeven keer lichter dan staal, roest uiteraard niet en is uiteindelijk goedkoper in gebruik. “De technologie is bovendien goed op te schalen. We zouden ook onderdelen van 12 of 30 meter kunnen maken. De vraag is eerder of dat nodig is; bij de romp van een boot is het handig, bij een cabine kun je de delen met kunststof aan elkaar lassen.”

Vooralsnog werkt CEAD met Royal Roos aan hydrodynamische elementen, maar daar houdt het wat Janssen betreft niet op. “De uitdaging is nu brandvertraging. Grote schepen zijn daarom compleet van staal, dat maakt het lastig composieten toe te passen. Maar daar gaat het uiteindelijk wel heen. De eerste stap is de navigatieconsoles, daarna worden complete stuurhutten geprint. Ik denk ook aan waterdrones of boeien. En in de nabije toekomst zie ik dat een waterbus geprint wordt.” 

Aanmelden nieuwsbrief

Meld je nu aan voor de nieuwsbrief en blijf op de hoogte van het laatste nieuws van Maritiem Nederland.

Abonneer je nu!

Bestel nu GRATIS 2 proefnummers

Bent u nog niet bekend met Maritiem Nederland? Vraag dan hier uw proefabonnement aan!

Bestel nu GRATIS 2 proefnummers

Word ook abonnee!

Neem nu een abonnement en ontvang elke maand hèt vakblad voor de maritieme sector op de deurmat.

Sluit nu een abonnement af

Partners Maritiem Nederland