SOLide - Home SOLide - Home  
Pjotr, titanium 3D printed pen

Since 1998

RapidPRO Innalox

Gemaakt waar het nodig is, afgestemd of de behoefte ter plekke

Tien jaar geleden introduceerde de Amerikaanse Landmacht het Mobile Parts Hospital (MPH). De naam is afgeleid van het Mobile Army Surgical Hospital (MASH, bij een breed publiek bekend geworden door een gelijknamige, veelbekeken TV serie).

Het MPH is bedoeld om ter plekke (‘on-site’) reserveonderdelen te maken, of beter: om er defecte componenten te reproduceren. Er wordt geen voorraad opgebouwd, hooguit als er op korte termijn specifieke defecten worden verwacht.

Defecten
Het Amerikaanse leger had eerder vastgesteld dat transportmiddelen en wapensystemen geregeld niet inzetbaar waren als gevolg van defecte onderdelen. Daarbij bleek het veelal te gaan om eenvoudige, kleine componenten. In plaats van locaal (bijvoorbeeld op een grote legerbasis) dergelijke onderdelen op voorraad te houden, is het Amerikaanse leger die onderdelen waar mogelijk zelf gaan vervaardigen. In het geval van ‘een armee in den vreemde’ is het op voorraad nemen en houden van reserveonderdelen immers weinig praktisch. En het door de lucht aanvoeren van dergelijke componenten is kostbaar en niet altijd uitvoerbaar vanwege de veiligheidsituatie ter plekke.

Complementair 
De Amerikaanse Landmacht bracht verschillende vervaardigingstechnieken samen in één container: een bewerkingscentrum (verspanende, ‘subtractieve’ bewerkingen, waarbij materiaal wordt verwijderd) en een ‘3D printer’ (‘3D printen’; ‘additieve’ bewerkingen, waarbij materiaal wordt toegevoegd). Voor sommige onderdelen is verspanen het meest praktisch en in andere gevallen 3D printen (ook wel ‘additive manufacturing’ of AM genoemd). In veel gevallen voldoet een combinatie van beide, waarbij wordt geprofiteerd van de kracht van 3D printen om complexe vormen in één handeling te maken (als één onderdeel) en de kracht van verspanen om bepaalde vlakken nauwkeurig af te werken. Let wel, zelfs stalen en titanium delen zijn 3D te printen en hebben goede materiaaleigenschappen. De oppervlaktekwaliteit van 3D geprinte componenten laat echter te wensen over en soms treedt tijdens de bouw wat vervorming op, wat kan worden verholpen met verspanende nabewerkingen.

Machinegeweer 
Het op locatie vervaardigen van onderdelen biedt nog meer voordelen ten opzichte van producenten die eerder, ‘back home’ tot stand zijn gebracht. Niet alleen biedt het concept voordelen voor wat betreft de beschikbaarheid van onderdelen, maar ook als wijzigingen wenselijk zijn. Bijvoorbeeld voor het verhogen van de functionaliteit van een onderdeel door het te realiseren met een vormverbetering. Eén van de Amerikaanse voorbeelden betreft een hevel in een machinegeweer die het wapen betrouwbaarder maakt. Er zijn dus ‘upgrades’ denkbaar –zoals bij software te doen gebruikelijk is – zonder te zijn gehouden aan componenten die eerder in voorraad zijn genomen, met inbegrip van het daarbij behorende kapitaalbeslag cq ‘dode voorraad’.
Men kan onderdelen ter plaatste 3D scannen en de resulterende geometrie desgewenst aanpassen. Ook zou men de vorminformatie kunnen downloaden van de desbetreffende producenten (bij een leger doorgaans middels een satellietverbinding).

MPH.jpg
Timothy Gelios, leider van het MPH op Joint Base Balad in Irak, Kevin Lewis, machineoperator, en Maj Ardis Ikstrum kijken naar vervangende onderdelen die zijn gemaakt bij het MPH. In 2008 heeft het MPH-team 11.000 onderdelen geproduceerd, variërend van onderdelen van M-16's tot zware containergrijpers.

Fregatten 
De Amerikaanse Landmacht heeft goede ervaringen opgedaan met het MPH. Inmiddels is de tweede generatie van het systeem geïntroduceerd bij de Amerikaanse Luchtmacht en Marine. Bij de Amerikaanse Marine zijn enkele systemen aan boord van fregatten geplaatst.
Interessante ‘additieve’ technieken zijn: ‘selective laser melting’ (SLM, ook ‘laser engineered net shaping’ of LENS genoemd) en ‘lasercladding’. Lasercladding resulteert in een ruwer oppervlak van SLM. Daar staat tegenover dat lasercladding in staat is om metaal nauwkeurig, locaal toe te voegen aan bestaande objecten (bijvoorbeeld uitgesleten gebieden; zie LINK, betreffende de tandkransen van de Leopard 2 A6 gevechtstank).
‘Additive manufacturing’ (AM; lasercladding wordt er sinds kort ook toe gerekend) maakt de laatste tijd een stormachtige ontwikkeling door. Niet alleen de techniek als zodanig verbetert 
snel, maar ook de materialen ervoor en het potentieel ervan.

Ir Rein van der Mast (1969) maakt sinds ’97 gebruik van AM, publiceert er geregeld over in enkele Nederlandse en Engelse/internationale vakbladen, adviseert bedrijven op het vlak van modern produceren en verricht onderzoek naar nieuwe toepassingsmogelijkheden van AM.
D
rie jaar geleden trachtte hij de top de Nederlandse Defensie Materiaal Organisatie (DMO) te interesseren via de heer De Vries, toen staatssecretaris. Helaas en tot zijn ongeloof berichtte de directie van DMO hem, dat de Nederlandse Krijgsmacht het ter velde beschikbaar zijn van reservedelen een zaak van de industrie vond.

Hij is van mening dat er ook goede kansen liggen in de offshore en de internationale scheepvaart, en zou dat graag met anderen en voor anderen onderzoeken.