Compounderen voor de 3D printindustrie

Roffelsen 3D ontwikkelt en produceert filament op maat voor de maakindustrie

Als 3D printen ingezet wordt voor serieproductie, hebben bedrijven behoefte aan maatwerk materialen. Kunststoffen die exact op de toestemming zijn afgestemd. In die behoefte wil Roffelsen 3D voorzien. De nieuwe tak van het Eindhovense kunststofbedrijf gaat filamenten op maat ontwikkelen en produceren.

Als derde generatie in het Eindhovense familiebedrijf heeft Mark Roffelsen vorig jaar een ingrijpende beslissing moeten nemen. Hij heeft afscheid genomen van de activiteit waarmee het familiebedrijf groot is geworden: de productie van waslijnen voor retailers. White label producten voor grote concerns. De opmars van drogers en concurrentie van China hebben hem daartoe gedwongen. Op dat moment lag er al een plan om in de filamentproductie te stappen. “En met het private label verhaal hebben we veel ervaring.”

Andere propositie

Mark Roffelsen en Harry Verbakel, aangetrokken om de 3D printtak mee op te zetten en de markt te ontwikkelen, zien een gat in de materialenmarkt voor 3D printen. Ze zien de toepassing van FFF printen komende jaren verder groeien. Roffelsen 3D stapt echter niet in deze markt simpelweg omdat de vraag groeit. “Wij hebben een andere propositie dan de meeste filamentproducenten”, zegt Harry Verbakel. Zodra bedrijven de stap naar serieproductie gaan maken, zullen ze een ander filament zoeken dan PLA waarmee nu veel geprint wordt. Ook zullen ze andere hoogwaardigere materialen zoeken dan nu te koop zijn. “De eisen die ze aan filament stellen, lopen sterk uiteen, afhankelijk van de toepassing. Wij gaan in de specifieke materiaalbehoeften van deze bedrijven voorzien.” In eerste instantie is dat met filament en granulaat voor de FDM printtechnologie. In een later stadium sluit hij de productie van poeders niet uit. Onderzoek dat hij gedaan heeft, laat zien dat op dit moment veel materiaalontwikkelingen vanuit een zekere push gebeuren. Grote fabrikanten ontwikkelen filamenten en granulaat op basis van bestaande kunststoffen uit hun portfolio. Die worden dan generiek aan de markt aangeboden. “Wij draaien het om en vragen waar het maakbedrijf behoefte aan heeft.” Dit zal in de automotive industrie heel anders zijn dan in consumentenproducten. De ene keer zijn printeigenschappen wellicht doorslaggevend, bijvoorbeeld geen warping of een zeer constante dikte van het filament, de andere keer de producteisen. Harry Verbakel: “In de Materials Factory kunnen we de materiaaleigenschappen zo tunen dat het precies print zoals de klant wil.” Roffelsen 3D wil de compounder voor de 3D printindustrie worden. “We gaan klantspecifieke formuleringen ontwikkelen, testen en daarna produceren”, aldus Harry Verbakel. Roffelsen 3D is daarbij niet gebonden aan welke grondstoffenleverancier dan ook. Het kan voor elke opdracht basismateriaal bij een andere partij inkopen, bij degene waarvan de basisgrondstoffen de beste match zijn met de toepassing. Waar het bedrijf zich ook mee wil onderscheiden, is de openheid over kwaliteitsbewaking en materiaalspecificaties, inclusief rondheid, toleranties et cetera. Daarvan levert men meetrapporten mee als sectoren dit eisen. “Dat moet je doen om de groei in de industriële 3D printtoepassingen mogelijk te maken”, zegt Mark Roffelsen. Als bedrijven gecertificeerde materialen nodig hebben, bijvoorbeeld een brandwerend filament dat aan de UL94 eisen voldoet, werkt men samen met externe certificeringsinstanties.

Mark Roffelsen (links) samen met Harry Verbakel bij de eerste batch filament die in de pilotfabriek in Eindhoven is gemaakt.

Materials Factory

Voor de ontwikkeling van de filamenten en granulaten werkt Roffelsen 3D nauw samen met de Materials Factory op Strijp T in Eindhoven. Hier bevinden zich zowel de laboratoriuminfrastructuur als de kennis en ervaring om kunststofformuleringen te ontwikkelen en te testen. “Er is veel materiaalexpertise aanwezig”, zegt Mark Roffelsen. De relatie tussen de twee partijen bestaat al jaren. Materials Factory ondersteunt bedrijven bij innovaties. Daartoe staan er in Eindhoven niet alleen machines om te compounderen maar ook spuitgietmachines, foliemachines en andere machines om kunststoffen te verwerken. “Ze kunnen vanuit de formulering direct materialen maken en testen. Daar voegen wij nu filament aan toe.” Harry Verbakel zegt dat het accent zal liggen op

In de Materials Factory heeft Roffelsen een partner die over veel expertise van kunststofformuleringen beschikt en alle testfaciliteiten in huis heeft.

functionele eigenschappen voor de applicaties. Materials Factory vertaalt de eisen vanuit het product naar de formulering voor het filament, op een zodanige wijze dat het materiaal ook in de 3D printer optimaal presteert. De eerste batches filament zullen op de pilotlijn in Eindhoven geproduceerd worden. Is de ontwikkeling afgerond, dan wordt de productie overgeheveld naar de fabriek van Roffelsen in Slowakije waar twee volwaardige filamentproductielijnen staan, die vijf dagen in de week 24 uur per dag draaien. Gestart is met een commodity filament als PLA, maar Harry Verbakel en Mark Roffelsen willen zo snel mogelijk overgaan naar hoogwaardigere kunststoffen. “We verwachten dat de bulk van de toepassingen vergelijkbare materialen als voor spuitgieten zal vragen, dus polymeren zoals PP, ABS, PA en polyester”, zegt Verbakel.

White label producten

Roffelsen 3D zal naast klantspecifieke filamenten ook bepaalde standaardmaterialen als white label product aanbieden aan derden. Distributeurs kunnen dat onder hun eigen merknaam op de markt brengen. De formuleringen die samen met de industrie worden ontwikkeld, blijven als bedrijven dat willen exclusief voor deze klant. Die kan daarmee een concurrentievoorsprong opbouwen. Uiteraard vergt deze aanpak wel een bepaalde minimale afnamehoeveelheid. Belangrijk is op dit moment vooral het groeipotentieel van de applicatie waarvoor filament ontwikkeld wordt. Mark Roffelsen: “We gaan geen bulk produceren tegen lage prijzen. We kiezen voor de industrie en leggen daarom op het vlak van kwaliteit en performance de lat

De komende tijd wordt nog geïnvesteerd in 3D printcapaciteit.

hoog. Maar we zijn wel flexibel om ook voor kleinere series te produceren mits er groeipotentieel in zit.” Daarom is de pilotlijn in Eindhoven belangrijk. Hier kunnen kleinere hoeveelheden filament worden geproduceerd. Het opschalen gebeurt dan in de fabriek in Slowakije. Harry Verbakel: “De applicatie moet een groeipotentie hebben, dan willen wij best mee investeren om onze klanten een zo optimaal mogelijke prijs-performance te leveren die de groei van industriële 3D geprinte serieproducten zal stimuleren.”

www.roffelsen3d.com

Roffelsen 3D gebruikt de pilotlijn in Eindhoven voor de ontwikkeling van het materiaal en de productie van de eerste batches.