Auteur: Karl D’haveloose
Vergis je niet. Er zijn wel degelijk al high-end CNC-toeleveranciers die de stap naar hybrid manufacturing nemen. In essentie willen wij onze lezers duidelijk maken dat gebundeld printen en verspanen dichter bij ons staan dan de Optimus-robot van Trump-loving Elon Musk.
CNC-verspaning staat wel degelijk nog altijd aan de spits van innovatie. In dit vakgebied gaat het niet alleen om het vormen van materialen, maar ook om het vormgeven van de toekomst. Terwijl we aftellen naar de productiebeurs Machineering in maart 2025, willen we graag al enkele boeiende inzichten delen als appetizer voor zowel exposanten als bezoekers. Deze keer laten we ons inspireren door Fictiv, een snelgroeiende onlinetoeleverancier die een breed scala aan productie- en assemblagetechnieken aanbiedt. Fictiv staat bekend om hun vernieuwende aanpak en geïntegreerde aanbod en hun verhaal biedt waardevolle inzichten voor de maakindustrie. Gezien de rijkdom aan informatie en de relevantie splitsen we dit artikel op in 2 delen. Nu focussen we ons op innovaties in CNC en bewerkte materialen, in december behandelen we hybrid manufacturing met CNC en AM.
CNC-bewerken op vandaag
CNC-machines vormen momenteel een essentiële ruggengraat in de productie, bekend om precisie, efficiëntie en veelzijdigheid. Het is een technologie die een revolutie teweeg heeft gebracht in de manier, waarop we mechanische onderdelen produceren en die ongeëvenaarde nauwkeurigheid en herhaalbaarheid biedt. In dit exponentieel disruptief decennium houden CNC-bewerkingsmachines niet alleen gelijke tred, maar stellen ze ook de nieuwe normen. CNC integreert met andere geavanceerde technologieën, zoals AI, AM en automatisering, en maakt de weg vrij voor intelligentere, efficiëntere en duurzamere productieprocessen.
Als we vooruitkijken naar 2025 en verder is de wereld van CNC-verspanen klaar voor opmerkelijke transformatie op de volgende gebieden:
Elk van deze elementen draagt bij aan een dynamischer en efficiënter CNC-bewerkingslandschap voor industrieën, die sterk afhankelijk zijn van precisie en innovatie. Laten we er even een paar van dichterbij bekijken.
Automatiseren, robotiseren, AI en nauwkeurigheid: De nieuwste technologische ontwikkelingen geven CNC-verspaning een nieuwe vorm – van robotautomatisering tot intelligente productie – en zetten de nieuwste maatstaven voor precisie en efficiëntie in de industrie.
Automatisering en robotica bij CNC-verspanen: Deze vooruitgang integreert geavanceerde robotica met CNC-systemen, wat leidt tot geautomatiseerde gereedschapswissels en materiaalverwerking. Dit verhoogt de productiesnelheid aanzienlijk en vermindert menselijke fouten, waardoor complexe ontwerpen haalbaarder en efficiënter te produceren zijn.
Vooruitgang in nauwkeurigheid en precisie: Moderne CNC-machines bevatten sensoren met hoge resolutie en geavanceerde besturingsalgoritmes. Dit resulteert in een buitengewone precisie tot op micronniveau, wat essentieel is in sectoren zoals de productie van medische apparatuur, waar minuscule details van cruciaal belang zijn.
Intelligente productie en IoT-integratie: Dankzij (IoT-)integratie kunnen CNC-machines deel uitmaken van een verbonden netwerk, waardoor gegevens in real time gedeeld en geanalyseerd kunnen worden. Deze connectiviteit zorgt voor proactief onderhoud, voorspelt potentiële problemen en optimaliseert de operationele efficiëntie, wat leidt tot slimmere, slankere en meer adaptieve productieprocessen.
Abu Das, programmamanager bij Fictiv, is getuige geweest van de implementatie en impact van AI in CNC-productie. “Specifiek worden AI co-pilots door de ingenieur steeds meer gebruikt in computeraided manufacturing (CAM)-programma's en voor generatief ontwerp in computeraided design (CAD)-software.”
Hij wijst op Generative Design van Autodesk Fusion 360, een krachtige functie binnen de software, die ontwerpalternatieven verkent op basis van gespecificeerde beperkingen en doelstellingen. Een ander voorbeeld zijn de CAM Assist-mogelijkheden van CloudNC, die geavanceerde algoritmes en machinelearningmodellen bevatten om het CAM-proces te verbeteren. Het gebruikt AI-algoritmes om het programmeren van CNC-bewerkingsmachines te automatiseren en optimaliseren en analyseert 3D CAD-modellen om efficiënte toolpaths te genereren, rekening houdend met factoren, zoals snijkrachten, materiaaleigenschappen en machinecapaciteiten.
“Innovaties als deze verkorten de productontwikkelingstijden en -kosten aanzienlijk,” zegt Das. “Ze maken ontwerpiteraties korter en de weg naar maakbaarheid vloeiender. Ze brengen oplossingen aan het licht waar een ingenieur zelfs met een eerste principe-aanpak niet aan zou denken, omdat de mogelijkheden letterlijk eindeloos zouden zijn.”
Over nieuwe materialen en straks… nieuwe processen
De toekomst van CNC-verspanen omvat baanbrekende ontwikkelingen in materialen en hybride productieprocessen, die nieuwe normen stellen en een nieuw tijdperk van efficiëntie en innovatie inluiden. Foto
Vezelversterkte composieten en superlegeringen verspanen: De opname van hoogwaardige composieten en geavanceerde composietmaterialen is een belangrijke verschuiving in CNC-verspanen. Koolstofvezelversterkte polymeren (CFRP) en andere vezelversterkte composieten worden steeds populairder vanwege hun sterkte, lichtheid en duurzaamheid, waardoor ze ideaal zijn voor veeleisende toepassingen in de ruimtevaart, automobielindustrie en robotica.
Tessa Axom is product marketing manager bij Fictiv voor de CNC-bewerkingsdiensten en wijst op verschillende ontwikkelingen.
“De maatschappij vraagt om transport dat verder en sneller gaat en minder energie verbruikt”, legt ze uit. “Materiaalwetenschappers over de hele wereld hebben de taak gekregen om nieuwe materialen te ontwerpen of te vinden, die minder wegen maar sterker zijn. Superlegeringen zijn het soort metaallegeringen die beter bestand zijn tegen kruipen en corrosie/oxidatie en uitstekende mechanische eigenschappen hebben in vergelijking met traditionele metaallegeringen. Superlegeringen, zoals Hastelloy, Inconel en A-286, worden steeds populairder in ruimtevaart, kernenergie, automotive en chemische procesindustrie.
Vergelijkbare ontwikkelingen vinden plaats in de lucht- en ruimtevaartindustrie, die onder druk staat om concurrerend te blijven en tegelijkertijd de CO2-uitstoot te verminderen.
“Supergelegeerde metaalmatrixcomposieten zijn in feite metaallegeringen in een vezelmatrix die uitstekend bestand zijn tegen thermische vermoeidheid en corrosie in combinatie met hoge sterkte. Ze zijn bestand tegen hoge temperaturen terwijl ze lager blijven op de dichtheidsschaal, waardoor ze perfect zijn voor toepassingen, zoals hete onderdelen voor de lucht- en ruimtevaart, onderdelen voor marineschepen en gasturbinemotoren”, legt Axsom uit. “Hier hebben we echter te maken met een situatie waarin de uitstekende prestatie-eigenschappen van een materiaal het moeilijk maken om het te bewerken. Bij hoge sterkte bij hoge temperaturen zijn deze supergelegeerde metaalmatrixcomposieten geen goede kandidaten voor CNC-verspaning, gieten of smeden. Daarom worden ze vaak gebruikt voor 3D-printen. Ik denk dat we nieuwe innovaties in materialen zullen blijven zien omdat de druk om de lichtste en snelste te zijn, blijft toenemen.”
Zoals reeds aangegeven is dit artikel de eerste basis. In december krijg je een vervolg, dat dieper ingaat op hybrid manufacturing en hoe verspanen en printen straks door één hybride deur gaan.
