Fietsonderdelen uit de 3D printer bij Van Raam

Van Raam vindt innovatie erg belangrijk. Er wordt continu gekeken hoe de aangepaste fietsen en de productieprocessen verbeterd of zelfs vernieuwd kunnen worden. Eén van de innovatieve technieken die hierbij wordt toegepast, is het printen van fietsonderdelen met een 3D printer. Lees in dit artikel meer over 3D printen bij Van Raam.

HP Multi Jet Fusion HP 3D Printer Van Raam

Fietsonderdelen uit een 3D printer

Om de best mogelijke aangepaste fietsen te kunnen produceren is het belangrijk dat Van Raam continue innoveert. Sinds 2017 maakt Van Raam daarom gebruik van 3D printers. Inmiddels worden op veel fietsen in het Van Raam assortiment fietsonderdelen gemonteerd die zijn geprint met een 3D printer. Dit kan een klein onderdeel zijn, zoals bijvoorbeeld een afdekkapje. Het kan echter ook een groter onderdeel zijn, zoals een hendel of bijvoorbeeld een kap voor op de kettingkast. Op bijna elke Van Raam fiets is een 3D geprint onderdeel terug te vinden.

3D geprinte fietsonderdelen op Van Raam fietsen

De riksja fiets Chat is zo ontworpen, dat een aantal onderdelen zelf konden worden geprint met de 3D printers bij Van Raam. Het voordeel hiervan is dat onderdelen gemakkelijk aangepast kunnen worden en er geen grote voorraad met producten en onderdelen aanwezig hoeft te zijn. Deze kunnen worden geprint zodra er een bepaald onderdeel nodig is.

Inmiddels zijn er zes soorten onderdelen (10 onderdelen in totaal) terug te vinden op de Chat, die met de 3D printer zijn gemaakt. Op de onderstaande foto zie je enkele van deze 3D fietsonderdelen gemonteerd op de Chat. Onder de foto zijn de bijbehorende namen van de onderdelen te bekijken.

Wil je meer weten over het materiaal van een Van Raam fiets? Lees het in het artikel: 'Van welk fiets materiaal is een Van Raam fiets gemaakt?'

Van Raam Chat met 3D geprinte onderdelen

De onderdelen die met de 3D printer zijn geprint en waar deze zijn terug te vinden op de Chat.

Bekijk hieronder de naam van het onderdeel met de bijbehorende functie:

Releasehendel mount - Dit is een onderdeel waaraan de hendel bevestigd wordt om de voetenplaat mee te kunnen laten zakken. Het zorgt ervoor dat het pedaal van de vergrendeling wordt gehaald. Zodra de hendel omhoog gehaald wordt, zakt de voetenplaat. Met het pedaal kan de voetenplaat weer omhoog gezet worden. Zie ook nummer 4 voor meer informatie over het pedaal.
Huifklem boven - Hier kunnen onderdelen van de huif in worden opgeborgen als de huif wordt ingeklapt.
Huifklem onder - De huif zelf kan hierin worden opgeborgen als de huif wordt ingeklapt.
Heffing vergrendelveer - Dit onderdeel zorgt ervoor dat het pedaal, waarmee de voetenplaat omhoog en omlaag gedaan kan worden, kan worden ingeklapt voor tijdens het fietsen. Zodra de voetenplaat weer omhoog is, kan het pedaal achter de vergrendeling gezet worden zodat er veilig gefietst kan worden.

Van Raam Fun2Go duofiets 3D geprint onderdeel

Het 3D geprinte onderdeel bij de Fun2Go 1 duofiets

Een ander voorbeeld van 3D geprinte onderdelen op Van Raam fietsen, is de 3D geprinte kap op de kettingkast van de Fun2Go 1 duofiets. Deze is op de fiets gemonteerd indien er is gekozen voor de optionele 8 versnellingsnaaf, een extra optie waarbij de bijrijder kan mee fietsen op zijn eigen tempo en op zijn eigen versnelling.

Wil je meer weten over de duofiets? Klik dan op de button en bekijk de Fun2Go 1.

Fun2Go 1 duofiets

Waarom Van Raam een 3D printer is gaan gebruiken

In 2017 heeft Van Raam een 3D printer aangeschaft omdat ze de voordelen voor het maken van fietsonderdelen met deze techniek zagen. Met deze printer werd gekeken hoe niet alleen fietsonderdelen, maar ook gereedschappen en tools voor de productie en de montage gemaakt konden worden. Het doel was om hiermee het productieproces te verbeteren. Omdat het printsucces groot was, werden er al gauw extra printers bij aangeschaft.

Wil je meer weten over de Van Raam printers en hoe deze werken? Lees verder om daar meer over te weten te komen. Het 3D Print magazine heeft hier ook geschreven. Lees daar in dit artikel meer over: '3D printer voor onderdelen op Van Raam aangepaste fietsen'.

De 3D printers bij Van Raam

Tegenwoordig beschikt Van Raam over 3 verschillende soorten 3D printers: een Multi Jet Fusion printer, drie FDM-printers en een M2 Cusing Concept Laser. Lees hieronder meer over deze printers en de verschillende printtechnieken.

Van Raam 3D Print technieken

Bekijk onze 3D-printtechnieken en de weg die een schakelpook aflegt van 3d-printer tot op een Van Raam fiets!
Tip: Zet de ondertiteling aan voor begeleidende tekst.

De machine links is de 3D printer en rechts is het processing station.

De HP Multi Jet Fusion 3D printer

Sinds 2019 maakt Van Raam gebruik van de Multi Jet Fusion 3D printer van HP. Dit is een grote machine die bestaat uit drie onderdelen: de printer (aan de linkerkant), een verrijdbare kar op wieltjes waarin de onderdelen gebouwd worden. Dit onderdeel is geïntegreerd in de printer, maar kan losgemaakt worden. Het derde onderdeel is het ‘processing station’. Als de printer klaar is, liggen de onderdelen in een grote bak samen met poeder (het printmateriaal) dat niet is versmolten tijdens het printen. Het processing station zuigt het overtollige poeder op, zodat je alleen nog de onderdelen over hebt. Het opgezogen poeder wordt hergebruikt.

De Multi Jet Fusion printer wordt bij Van Raam vooral gebruikt voor de productie van onderdelen met wat grotere aantallen. Daarnaast wordt de printer ook ingezet voor het snel maken van prototypes en het printen van tools voor de productie- en montage afdelingen bij Van Raam.

Video 3D printen HP Multi Jet Fusion

In de onderstaande video is te zien hoe de HP 3D printer werkt. Er zijn verschillende vormen te zien met in het midden het Van Raam logo. Deze ‘vormen’ zijn allemaal laagjes die uiteindelijk een product worden. Op deze plaat worden verschillende producten geprint. Te zien in de video is hoe van boven naar beneden (en andersom) een grote roller (de recoater) een laagje poeder op de bouwplaat neerlegt. Vervolgens komt vanaf de rechterkant de printkop die de inktdruppels plaatst en smelt deze printkop het materiaal aan elkaar zodra deze weer naar rechts gaat.

Voordelen HP Multi Jet bij Van Raam

Speciale software zorgt ervoor dat de beschikbare printcapaciteit zo efficiënt mogelijk wordt gevuld met onderdelen die geprint moeten worden
Het is één van de snelste printprocessen doordat een laag in één heen en weergaande beweging van de printkop versmolten wordt
Deze machine is geschikt voor serieproductie door de grote printcapaciteit
Grote vormvrijheid tijdens het ontwerpen van de producten voor de printer

Hoe de HP 3D printer werkt

Bij deze printer wordt een poeder gebruikt om het onderdeel in laagjes op te bouwen. Met behulp van de ‘recoater’ wordt een dun laagje van 0.08mm van dit poeder aangebracht op een bouwplaat. De bouwplaat is de ondergrond waar het product op geprint wordt. Het laagje wordt door infrarood licht opgewarmd zodat het smelt.

Vervolgens beweegt er een grote printkop over de gehele laag heen en weer. In de ‘heen’ beweging wordt er een zwarte inkt gedruppeld op de plekken van het laagje poeder waar het materiaal versmolten moet worden. Zodra de printkop weer teruggaat, wordt door infrarood licht het materiaal op de plekken waar de inkt ligt, met elkaar versmolten. Hierna wordt er weer een nieuwe laag poeder neergelegd en wordt het proces herhaalt.

Het materiaal dat voornamelijk voor deze techniek wordt gebruikt is Nylon (PA12). Dit is een zeer sterk en robuust materiaal waardoor het geschikt is voor het printen van fietsonderdelen.

Met de 3D printers worden niet alleen fietsonderdelen, maar ook gereedschappen en tools voor de productie en de montage gemaakt.

De 3 DDDROP FDM 3D printers bij Van Raam

FDM 3D Printers

Sinds het begin wordt er gebruik gemaakt van FDM 3D printers van het merk DDDROP. FDM staat voor: Fused Deposition Modelling. Het is een techniek waarmee snel prototypes gemaakt kunnen worden.

De FDM-printtechniek is één van de meest gebruikte 3D-printtechnieken wereldwijd. Dit komt omdat er veel verschillende materialen gebruikt kunnen worden bij deze techniek en de kosten om ermee te beginnen laag zijn. Er zijn dan ook veel verschillende soorten FDM-printers te verkrijgen.

Bij Van Raam wordt deze printtechniek vooral gebruikt voor het printen van productieonderdelen in lage aantallen. Denk hierbij bijvoorbeeld aan kettingkastdelen, afdekringen, afdekkapjes, maar ook aan mallen en hulpstukken voor de montage- en productieafdeling bij Van Raam.

Voordelen FDM printer bij Van Raam

Relatief goedkoop vergeleken met andere 3D printtechnieken
Korte opstarttijden, zodat de printer snel kan worden gebruikt
De mogelijkheid om in korte tijd van een bestand in een ontwerpprogramma (zoals SolidWorks) naar een echt product te gaan
Geschikte printtechniek voor het snel maken van prototypes

Het materiaal om de spoel wordt naar de voorverwarmde spuitmond geleidt, zodat de printer het onderdeel kan 3D printen.

De DDDROP 3D printer is bezig met het printen met FDM-techniek.

De printer gaat aan het werk zodra de beschermkap is gesloten.

Materiaal FDM 3D print techniek Van Raam

Het materiaal voor de FDM-printers zit om een spoel gewikkeld. (Bron: DDDROP)

Hoe de FDM printer werkt

Een (vaak plastic) materiaal wordt laag na laag aan elkaar versmolten. Dit materiaal is als een draad op een spoel gewikkeld en wordt met behulp van motoren in de printer naar de printkop geleidt. De printkop verwarmt het materiaal waardoor het vloeibaar en vormbaar wordt.

Een te printen onderdeel wordt met behulp van software in laagjes gedeeld. Het onderdeel wordt daarna in laagjes opgebouwd door de printer. De printer legt tijdens het printen allemaal lijnen met gesmolten materiaal op een bouwplaat neer, zodat er een laag wordt opgebouwd. Het materiaal in dit laagje stolt, waarna de printer er een nieuwe laag bovenop kan leggen. De diktes van de laagjes kunnen verschillen van 0.1mm tot 1mm, dit is afhankelijk van de instellingen. Door deze techniek kan de vorm voor een product laag na laag opgebouwd worden.

De materialen die gebruikt kunnen worden bij de FDM-printers zijn erg verschillend. Zo is het mogelijk om gebruik te maken van verschillende soorten harde kunststoffen zoals: PLA, ABS, PETG, Nylon of PC. Maar ook van rubberachtige materialen zoals TPU en TPE en metalen zoals RVS, aluminium, messing en staal. Bij Van Raam wordt voornamelijk gebruik gemaakt van ABS. Dit is een kunststof materiaal dat goed bestand is tegen uv-licht (zoals zonlicht) en verschillende weersomstandigheden. Hierdoor gaan de onderdelen die van dit materiaal gemaakt zijn lang mee op de fietsen.

M2 Cusing Concept Laser

De M2 Cusing Concept Laser is een 3D metaalprinter. De laser van deze printer versmelt metaalpoedersoorten tot fijnmechanische producten. Met behulp van een complexe spiegelwerking kan de laser tot wel 2000mm per seconde heen en weer bewegen. Het printen gebeurt in een zuurstofarme omgeving, wat ervoor zorgt dat er geen oxidatie kan optreden tijdens het versmelten van het poeder en de kwaliteit van de onderdelen hoog blijft.

Van Raam heeft de M2 Cusing Concept Laser aangeschaft vanwege innovatie en ontwikkeling, om kennis op te doen in nieuwe technieken. Met de M2 Cusing Concept Laser print Van Raam fietsonderdelen (cranks van de Husky, onderdelen voor het duo-standaard op de tandems en onderdelen voor het eenhandig te bedienen slot), onderdelen voor prototypes en wordt er onderzocht en getest hoe deze techniek nog beter toegepast kan worden voor Van Raam fietsen.

Voordelen M2 Cusing Concept Laser bij Van Raam

Enkel-stuks onderdelen zijn snel te produceren.
Het maken van custom onderdelen is mogelijk.
Het maken van complexe onderdelen is mogelijk (het integreren van meerdere functies in 1 onderdeel).
Lichtgewicht construeren (het optimaliseren van onderdelen om gewicht te besparen op de fietsen).
Er zijn verschillende materialen mogelijk. Denk aan roestvast staal, aluminium en zelfs titanium.
Het is een duurzaam proces. Het poeder is 100% herbruikbaar.
Er is weinig afval.

Van Raam fietsfabriek robotlassen lasarm

Innovatie bij Van Raam

Zoals in de intro van dit artikel is aangegeven, blijft Van Raam continu op zoek naar innovatieve technieken om de producten en de processen te verbeteren. Zo wordt er, naast de 3D-printtechniek, gebruik gemaakt van een 3D-scanner, modern magazijnsysteem, poedercoating voor het kleuren van een de fiets en heeft Van Raam een eigen testbank.

Lees alles over de innovatie bij Van Raam op de innovatiepagina op de website.

Innovatie bij Van Raam

Terug naar overzicht