Mikail: “De mogelijkheden van een 3D printende robotarm worden nog niet optimaal benut”

Stagelopen bij een onderzoeksgroep, dat is wel even wat anders. Toch heeft Mikail, derdejaarsstudent Werktuigbouwkunde, ervoor gekozen om zijn stageopdracht bij het lectoraat Kunststoftechnologie te doen. We vroegen hem waarom hij hiervoor heeft gekozen en hoe het hem vergaat.

Van minor tot stage

Student MikailVoordat Mikail ging stagelopen volgde hij de minor Industriële Automatisering en Robotica. Tijdens zijn eindopdracht werkte hij met een 3D printende robotarm. Mikail vertelt: “Het 3D printen was nog in een beginfase, maar deze opdracht maakte mij erg nieuwsgierig naar wat zo’n robotarm allemaal nog meer kan. Binnen het lectoraat Kunststoftechnologie wordt er praktisch onderzoek gedaan naar de mogelijkheden van 3D printen. Voor mij de ideale plek om mijn stageopdracht uit te voeren.”

Een unieke stageopdracht

“Als stageopdracht doe ik onderzoek naar de mogelijkheden van 3D printen met een robotarm op bestaande producten. Ik heb me hiervoor verdiept in eerdere onderzoeken op dit gebied en toen bleek dat er teveel beperkingen waren. Hierdoor staat 3D printen met een robotarm nog steeds in de kinderschoenen. Normaal wordt er met een recht oppervlak gewerkt, maar de robotarm biedt de mogelijkheid om op een gekromd oppervlak – en dus op een bestaand product – te printen. Omdat dit nog niet eerder is toegepast in eerdere onderzoeken maakt dat mijn onderzoek juist uniek!”

Van 2.5D naar 3D

Uitleg 2.5D“Met een conventionele 3D printer wordt een product in 2D vlakken verdeeld en vervolgens wordt het laagsgewijs geprint. Dit noemen we 2.5D. De nadelen hiervan zijn dat je een beperkte vormvrijheid hebt, je vast zit aan een klein volume én dat je niet op bestaande producten kunt printen. Een robotarm met 6 assen zou de oplossing kunnen zijn, omdat deze wél verschillende bewegingen en complexe vormen kan maken. Hier wordt alleen nog te weinig gebruik van gemaakt en daarom is onderzoek hiernaar nodig.”

Tekst loopt verder door onder de afbeeldingen.

Trucje

“Met dit in mijn achterhoofd heb ik een programma gemaakt met de software Mastercam. Deze software freest aan de hand van driedimensionale bewegingen bepaalde onderdelen van een product. Ik heb dit programma gekoppeld aan de robotarm en toen het proces omgekeerd. In plaats van dat er elementen weg gefreesd worden, worden ze er nu dus op geprint. Omdat de uitkomst door dit trucje minder valide is, ben ik nu aan het experimenteren met de software Siemens NX. Dit programma maakt het 3D printproces eenvoudiger en strakker. Het eindresultaat is nu al veelbelovend!” 

Voordelen van 3D printen met een robotarm

3D printende robotarm“Het kan onderdelen versterken door over het oppervlak van een bestaand onderdeel heen te printen met een sterker materiaal. Daarnaast kun je complexere producten maken door één van de traditionele plastic productiemethoden (spuitgieten, extruderen, vacuüm vormen, rotatiegieten of blaasgieten) te combineren met een 3D printende robotarm. Je kunt zelfs kapotte onderdelen repareren! Onderdelen breken meestal niet recht af, maar omdat de robotarm complexere vormen kan printen kun je dit eenvoudiger repareren. Wel moet er verder onderzoek worden gedaan naar de implementatie.”

Techniek dwingt tot blijven leren

“Wat ik zo leuk vind aan Werktuigbouwkunde is dat je eerst veel bezig bent met het maken van tekeningen en uiteindelijk werk je toe naar het eindproduct. Het is eigenlijk een soort connectie tussen fantasie en realiteit. En dát maakt het zo interessant. Na mijn studie wil ik bij een bedrijf gaan werken dat zich bezig houdt met de ontwikkelingen in robotarmen. Robotarmen kunnen bepaalde gevaarlijke en eentonige werkzaamheden van mensen vervangen, maar daarvoor heb je wel mensen nodig die deze kunnen programmeren. Dit kan lastig zijn wanneer de robotarm op verschillende speciale toepassingen werkt. Dat zie ik juist als een uitdaging! Het mooie aan techniek is dat het zich altijd blijft ontwikkelen en daar moet je in meegaan. Ook al ben je afgestudeerd, je blijft doorleren.”