Demcon groeit in industriële systemen

Precisie gaat tegenwoordig vaak over de micro- en nanometers van hoognauwkeurige hightech systemen. Op macroschaal stellen machinebouw en industriële automatisering echter ook steeds hogere eisen aan precisie. Demcon maakt er sinds kort werk van in een nieuwe eenheid, Demcon Industrial Systems, met een pragmatische aanpak gebaseerd op zijn hightech-expertise. Lees hier over twee aansprekende voorbeelden.

Thijs Rupert is managing director en Edwin Gerritsen business developer bij Demcon Industrial Systems in Enschede.

1 november

Demcon ontwikkelt, produceert en levert technologie en innovatieve producten en systemen die oplossingen bieden voor technische en maatschappelijke uitdagingen. Vanwege de voortgaande groei heeft het bedrijf dit jaar een nieuwe, heldere organisatiestructuur gekregen, met vijf groepen. Een daarvan is Demcon Industrial Systems (DIS), dat ruim zestig medewerkers telt en drie werkmaatschappijen heeft: DIS Enschede, DIS Groningen en Systec Industrial Systems in Münster. In Enschede gaan we werken in het nieuwe Demcon Technology Center, waar ook productiebedrijven zoals Demcon Metal Injection Moulding en Bond 3D (printen van peek-producten) intrekken. We realiseren er automatiseringsoplossingen en in een Experience Center demonstreren we klanten concreet onze visie op Smart Industry.

Vouwen voor huidtransplantatie

Humeca in Borne is wereldwijd leverancier van huidtransplantatietechnologie voor de behandeling van (derdegraads)brandwonden. Voor die partner ontwikkelde en bouwde DIS een plisseermachine. Huidartsen versnijden de eigen huid van een patiënt tot ‘huideilandjes’ van 3 bij 3 millimeter. Deze worden in een grid van veertien bij veertien op een drager gezet die de huidarts kan uitrekken tot de gewenste afmetingen om zo veel mogelijk van een brandwond te bedekken. Voor dat uitrekken (van 1:2 tot wel 1:9) moet de drager – een laminaat van aluminiumfolie en nylon – eerst op de goede maat worden gevouwen. Dat gebeurde bij Humeca met enkele machientjes en veel handwerk. Voor een hoge, consistente kwaliteit en om te kunnen reageren op plotselinge vraag (bijvoorbeeld na een calamiteit) wilde Humeca het plisseren meer integreren en automatiseren.

Demcon ontwikkelde een plisseermachine voor Humeca. Linksachter wordt het laminaat aangevoerd en vindt de eerste plisseeractie plaats. Het halffabricaat gaat dan naar rechts, in haakse richting, voor de tweede plisseerronde. Helemaal rechts het walsmechanisme voor het walsen van de geplisseerde drager.

De machine die Demcon ontwikkelde, verzorgt eerst het lamineren en snijden en vervolgens het plisseren met een steekmes dat het laminaat terugvouwt over de gewenst afstand, afhankelijk van de vergrotingsfactor. Dit gebeurt in vijftien stappen, waarna het resultaat wordt afgesneden en het plisseren in de richting haaks erop plaatsvindt, weer in vijftien stappen. De materiaaldikte is erg kritiek voor het nauwkeurig en reproduceerbaar vouwen.

De uiteindelijke drager moet 42 bij 42 millimeter meten, met een toegestane afwijking van maximaal een halve millimeter. We hebben er een nieuw vouwconcept voor bedacht en een proof of principle gebouwd. Daarmee hebben we onderzoek gedaan naar onder meer het aantal benodigde vrijheidsgraden voor het besturen van het steekmes. Ook de cleanroomcompatibiliteit en veiligheid van de machine en de gebruiksvriendelijkheid van de operatorinterface hebben we goed geregeld.

Sentech Precisiebeurs

Herconfigureerbare mal

Meer grofstoffelijk van aard zijn de producten in een ander Demcon-project. De fabricage van matrijzen is tijdrovend en kostbaar, zeker voor het maken van producten in kleine series. Een oplossing ligt in een mal die eenvoudig en snel is te herconfigureren voor een volgend product. Demcon verwierf een aan de TU Eindhoven ontwikkeld concept voor de Fleximould: een ‘pennenbed’ waarin pennen tegen elkaar geklemd staan die individueel in hoogte verstelbaar zijn op 0,1 millimeter nauwkeurig. Zo’n herconfigureerbare mal kan bijvoorbeeld worden gebruikt voor het relatief snel en goedkoop thermovormen van complex vormgegeven kunststofproducten.

Met Hochschule Niederrhein in Krefeld werkt Demcon aan de industrialisatie van een herconfigureerbare mal.

In het Interreg-project ‘Smart production’ werkt DIS samen met onder meer de Hochschule Niederrhein in Krefeld aan doorontwikkeling van het concept naar industriële productietoepassingen zoals carrosseriedelen voor auto’s of blisters voor de verpakkingsindustrie. Uiteindelijk willen we herconfigureerbare mallen gaan bouwen waarbij de afmetingen en het aantal pennen zijn afgestemd op de producten die klanten ermee willen maken.

De mal die nu voor onderzoek in Krefeld staat, telt dertigduizend pennen van 6 millimeter diameter en 300 mm lengte in een bed van 1600 bij 600 millimeter. Belangrijkste ontwikkelopgaves waren het vacuümdicht uitvoeren van de mal (voor het thermovormen) en de positionering van de pennen. Eigen software vertaalt een 3d cad-tekening in hoogtecoördinaten voor de individuele pennen. Pneumatisch aangedreven actuatoren onder de mal zorgen voor een reset, waarbij alle pennen groepsgewijs op de hoogste positie worden ingesteld. Vervolgens drukken lineaire, elektrische actuatoren boven de mal de pennen stuk voor stuk naar beneden, tot de gewenste hoogte. Die positie houden de pennen vast door wrijving met een rubbermat waar ze zijn ‘ingestoken’. Vanwege de wrijvingskracht – in de orde van 30 N – wordt slechts een beperkt aantal pennen tegelijk ingesteld. Voor de complete mal kan dat enkele uren vergen, vanwege het grote aantal pennen en de vereiste nauwkeurigheid. Een actuator moet een pen tot tienden van een millimeter precies ‘raken’, anders wordt de mal beschadigd. Kortom: het ontwikkelen en bouwen van dergelijke mallen is meer dan alleen het automatiseren van een productieproces met standaardcomponenten.