Hornet ontwikkelt zich tot procesleverancier van lasercladden

In de productiehal staan drie systemen gereed voor verscheping naar een klant in China. In de werkruimte op de begane grond is de nieuwe Duitse medewerker die de Duitstalige markt gaat bewerken, druk bezig. Op de bovenverdieping zijn net nieuwe vergader-, kantoor- en trainingsruimten ingericht. Drie jaar na de start zien Jelmer Brugman en Frank Rijsdijk hun bedrijf Hornet Laser Cladding een mooie ontwikkeling doormaken.

Lasercladden is een techniek om metalen componenten te voorzien van slijtvaste deklaag. De conventionele techniek wordt al jaren toegepast in met name de scheepvaart- en offshore industrie. Maar een systeem van Hornet heeft aan de basis gestaan van EHLA (Extreme Hochgeschwindigkeits Laserauftragsschweißen). Deze variant van lasercladden, ontwikkeld door het Fraunhofer ILT instituut in Aken, biedt een tien keer hogere snelheid, nauwkeurige laagdikte en lage oppervlakteruwheid. Dat biedt mogelijkheden voor nieuwe toepassingen, niet alleen in de scheepvaart en offshore, maar ook in andere branches.

Schijfremmen cladden

Hornet Laser Cladding, gevestigd in Lexmond, kan beide systemen produceren; zowel de conventionele als de EHLA systemen. “Je kunt zeggen conventioneel cladden vooral wordt ingezet voor reparatiedoeleinden, terwijl EHLA meer productie gerelateerd is”, zegt Frank Rijsdijk. “EHLA is echt in opkomst. Fraunhofer doet nu bijvoorbeeld proeven voor automobielfabrikanten om schijfremmen te behandelen. Ze krijgen daar steeds meer aanvragen. We hebben Fraunhofer al twee systemen geleverd en er loopt een offerte voor een derde systeem.”

Hybride deklagen

De relatie met Fraunhofer is interessant voor Hornet. Het instituut doet veel onderzoek en testwerk voor bedrijven en als die dan zelf in lasercladden gaan investeren, vormen ze een potentiéle klant. Zo zijn er al systemen in Zweden en Estland verkocht en zijn er veelbelovende contacten in Frankrijk en België. Dankzij Fraunhofer zit Hornet bovendien op de eerste rang bij toekomstige ontwikkelingen en dat verzekert klanten dat ze altijd met state of the art lasercladding technologie werken. Rijsdijk en Brugman weten precies wat er allemaal speelt. Nieuwe ontwikkelingen zijn bijvoorbeeld de zogenaamde hybride deklagen: werkstukken worden dan voorzien van een EHLA onderlaag waar zonder nabewerking middels bijvoorbeeld thermisch spuiten nog een laag op wordt aangebracht. Zo worden de goede eigenschappen van twee technieken gecombineerd in een corrosie- en slijtvaste laag. Een andere interessante ontwikkeling is dat naast ronde en lange werkstukken ook onderzoek gaande is naar het cladden van platte vlakken.

Een van de drie systemen die zijn ontwikkeld en gebouwd voor een groot Chinees metaalbedrijf.

Sinds de start heeft Hornet al zo’n dertig machines geïnstalleerd. De eerste systemen waren gebruikte draaibanken (om de kosten zo laag mogelijk te houden), die werden uitgerust voor lasercladden. De kosten binnen de perken houden is nog steeds een belangrijk uitgangspunt, maar van de gebruikte draaibanken is Hornet al lang afgestapt. “Op zich kon je daar prima lasercladsystemen van maken, maar tegenwoordig bouwen we specifieke lasercladmachines. Waarbij bijvoorbeeld geen poeder in de geleidingen kan gaan zitten, wat verstorend kan werken”, aldus Jelmer Brugman. “Qua machinebouw maken we een mooie ontwikkeling door. We bouwen nu systemen waarin alle onderdelen en componenten helemaal op elkaar zijn afgestemd en puur op lasercladden gericht.”

De Nederlandse markt is inmiddels aardig voorzien. Hornet heeft al systemen geleverd aan Metalas Machinefabriek (inmiddels gefuseerd met Aludra en nu opererend onder de naam Metaltop) Revamo, GBS, Stork, CZL en IHC Vremac Cylinders, dat het eerste EHLA systeem ter wereld industrieel toepast. “Lasercladden is een nichemarkt. We wisten van tevoren dat Nederland te klein voor ons was en dat we internationaal zouden moeten gaan.”

Chinese markt

De eerste stap op de Chinese markt was de levering van een systeem aan een universiteit in Beijing. Hierop wordt fundamenteel onderzoek gedaan. In feite gebeurt nu hetzelfde als bij Fraunhofer. Een groot metaalbedrijf dat in Beijing onderzoek heeft laten doen, heeft nu bij Hornet drie machines gekocht: twee EHLA machines en een machine voor inwendig cladden over een lengte van anderhalve meter. Deze zijn compleet in Lexmond opgebouwd. Hornet werkt in China samen met een agent, die de opbouw en de installatie van de machines doet. “Uiteindelijk gaan we zelf naar China om de installatie af te maken”, aldus Brugman. “Binnen enkele dagen is de klant dan operationeel.”

De machines van Hornet gaan de hele wereld. Na de Chinese order wordt de eerste EHLA-machine voor een klant in Australië geproduceerd. Dat is dan het vierde land waar de EHLA-techniek wordt toegepast, na Duitsland, Nederland en China.

Procesleverancier

Elke machine die Hornet bouwt is klantspecifiek, maar de lasercladspecialist is wel aan het standaardiseren. Er wordt steeds meer modulair gebouwd, zodat het productieproces zo efficiënt mogelijk verloopt. “We bouwen ook speciale machines met vijf verschillende koppen en verschillende technieken in combinatie met robots en draaitafels. Met EHLA gaan we de slag maken naar procesautomatisering. Dat zal wel moeten als je seriematig schijfremmen gaat lasercladden. Wellicht moeten we daarbij gaan samenwerken met partners.” Zo zijn er allerlei ontwikkelingen. “Het proces van lasercladden kunnen we wel. Maar het gaat om meer. We zijn ook bezig met de ontwikkeling van een inwendige kop voor industrieel cladden, met een hoogteregelingssysteem en een procesbewakingssysteem. We streven naar meer eigen oplossingen en eigen producten, specifiek gericht op lasercladden. Hornet moet een compleet pakket zijn; niet alleen een systeemleverancier maar een procesleverancier. Daar willen we naar toe.”

Alternatief voor hardverchromen

Fraunhofer ILT presenteert EHLA eind deze maand ook op de ILA in Berlijn, een vakbeurs voor de lucht- en ruimtevaart. Het instituut benadrukt vooral dat deze lasertechniek een interessant alternatief is voor hardverchromen. In Berlijn zal een video worden getoond, die laat zien dat EHLA (Extreme Hochgeschwindigkeits-Laserauftragschweißen) zich bij zwaar belaste metalen onderdelen reeds heeft bewezen als alternatief voor hardverchromen, dat inmiddels alleen nog onder speciale verplichtingen is toegestaan. De sinds september 2017 in de EU geldende toelatingsplicht voor de toepassing van Chroom(VI)-verbindingen heeft ervoor gezorgd dat de oppervlaktetechniek branche anders is gaan denken. Als alternatief voor het hardverchromen ontstond aan het Fraunhofer ILT de EHLA-methode. Omdat de laser hierbij poeder direct in de laserstraal opsmelt, is de haalbare processnelheid van tot dusverre 0,5 tot 2,0 meter per minuut bij het lasercladden opgevoerd tot wel 500 meter per minuut. In het voordeel van EHLA spreekt bovendien dat duidelijk minder materiaal wordt gebruikt. Het verlaagt namelijk de maakbare laagdikte van tot dusverre meer dan 500 naar 25 tot 250 micrometer.

Lasercladden met EHLA functioneert snel, nauwkeurig en efficiënt.

Honderden cilinders

De innovatie uit Aken slaat aan. Sinds 2015 heeft IHC Vremac Cylinders uit Apeldoorn al enkele honderden hydraulische cilinders voor inzet in de wereldwijde offshore met lengtes tot 10 meter en diameters tot 500 mm met slijtvaste en corrosiebestendige legeringen voor de hoogste eisen gecoat. Trumpf Laser- und Systemtechnik uit Ditzingen biedt inmiddels zelfs laserinstallaties uit de TruLaser Cell serie voor de EHLA-methode aan voor onderdelen met verschillende afmetingen. “Het instappen van Trumpf vergroot de bandbreedte van de klanten die we met EHLA kunnen bereiken enorm”, zegt Thomas Schopphoven van Fraunhofer ILT. “We ontwikkelen EHLA continu door tot een nog effectievere en meer rendabele techniek.” Schopphoven bestempelt de mogelijkheid om schijfremmen voor personenauto’s met EHLA te coaten als een van de prominentste en meest veelbelovende toepassingen. Maar ook voor de luchtvaartindustrie is deze techniek volgens hem interessant. “EHLA is vooral geschikt voor het repareren van componenten van het landingsgestel, die net als de remschijven in auto’s bestand moeten zijn tegen zeer hoge belastingen.”