12 jun. 2023
4 minuten
Curve Works in Alphen aan de Rijn gebruikt adaptieve mallen om unieke grote panelen te maken voor de scheepsbouw, bouw en ieder ander die gekromde panelen kan gebruiken. Het bedrijf heeft een oplossing bedacht die werkt voor allerlei materialen, van composiet tot schuimpanelen en van acrylaatplaten tot multiplex. “Wij krijgen opdrachten van over de hele wereld.”
Auteur: Maartje Henket
Francois Geuskens was onderzoeker bij Lucht- en Ruimtevaarttechniek aan de TU Delft toen hij was betrokken bij het project Fast Lightweight Hulls (Flight), geïnitieerd door Damen Shipyards, waarin technologieën werden onderzocht die het modulair bouwen van schepen uit composiet panelen mogelijk zouden maken. De focus lag op de verbindingstechnologie, maar Geuskens dacht ook dat de businesscase zou mislukken als er geen slimme oplossing zou komen om de panelen zelf te vervaardigen. Lichtgewicht panelen maak je nou eenmaal in mallen en als je die elke keer moet weggooien, wordt het automatisch duur.
"Hij bedacht toen dat het mooi zou zijn om een adaptieve mal te hebben. Maar zoiets bestond nog niet", vertelt zijn partner Tahira Ahmed, een geboren Engelse die in 2009 als studente Lucht- en Ruimtevaarttechniek uit Londen naar Nederland kwam om een Master’s project over composieten te doen bij de TU Delft – en die nooit meer is weggegaan. "Een paar jaar later ontdekte Francois Adapa: een Deens bedrijf dat een adaptieve mal had ontwikkeld om dubbelgekromde betonpanelen te kunnen maken. De eigenaar was architect en had de mal ontwikkeld om vrijer te zijn in zijn vormgeving. Na een aantal testjes waren we zo enthousiast dat we er gelijk een business omheen zijn begonnen."
Die business maakt zeven jaar later gekromde panelen met afmetingen tot 360 x 150 centimeter in glas, carbon, vlas en basalt, vezelversterkte kunstoffen, solid surface (bijvoorbeeld Corian), PET, PVC en SAN schuim, thermoplastische platen van PMMA en PC en diverse houtachtige materialen. Geen polyester, "want dat stinkt te veel. We zitten in een dichtbevolkt gebied en dat willen we onze buren niet aandoen. Terwijl het wel een heel goed lichtgewicht materiaal is!".
Aanpassingen aan de mal
De basis van de mal is overgenomen van Adapa, maar Ahmed en Geuskens hebben hem zelf geschikt gemaakt voor hun toepassing. De basis bestaat uit een veld met actuatoren die individueel aangestuurd kunnen worden om meer of minder omhoog te komen. De actuatoren zijn in twee richtingen met elkaar verbonden middels staven. Dat vertaalt de puntenwolk van de actuatoren in een oppervlak van splines – een semi-continu oppervlak. Op de actuatoren hebben ze magneten bevestigd, met daarop een magnetisch membraan. Daarop worden de panelen gemaakt.
"Onze nieuwste ontwikkeling is een verwarmd membraanoppervlak, dat opwarmt tot 100 ⁰C met een nauwkeurigheid van ± 2 ⁰C , zelfs als het gevormd is in een dubbel gekromde vorm. We hebben geen ovens, omdat dat veel te veel ruimte en vooral energie kost. Onze oplossing is een gerichte, efficiënte en duurzamere manier om het uithardproces te versnellen."
De allernieuwste aanwinst, zo nieuw dat hij nog wordt getest, is een Kuka robot voor de nabewerking: het op maat frezen van de panelen.
Engineering
Curve Works verzorgt voor zijn klanten niet alleen de productie, maar ook de engineering. "Ons proces kost niet alleen veel minder materiaal, het is ook veel sneller", aldus Ahmed. "Wie aan het gebruik van composiet denkt voor grote constructies, denkt al gauw aan enorme mallen en grote ovens. Vooral in de jachtindustrie worden geregeld grote mallen gemaakt om rompvormen tot ongeveer 40 meter in te maken. Een proces waar veel afval mee gemoeid is. De mal wordt na gebruik weggegooid. Ook is het weinig energie efficiënt. Een grote ruimte moet tot 90 ⁰Celsius worden opgestookt, als een oven, om het composiet in te bakken. En er is ontzettend veel tijd mee gemoeid. Mal ontwerpen, mal maken, mal afwerken… En dan moet de engineer niet ineens nog een aanpassing willen doen aan de vorm. Dan begint het proces opnieuw." Geuskens vult aan: "De grenzen van wat nog wenselijk en haalbaar is ten aanzien van afval en energiegebruik, zijn in zicht gekomen. Onze adaptieve mallen en nieuwe zienswijze – het opdelen van grote composieten constructies in delen – is een antwoord hierop. Wij geven op deze manier vorm aan het begrip modulair en trekken een nieuwe la met oneindige mogelijkheden open. Zo blijft composiet een aantrekkelijk alternatief voor staal en aluminium."
Ikea-pakketten
Op dit moment levert Curve Works wat Ahmed ‘Ikea-pakketten’ noemt: kits voor bouwers van kromme, lichtgewicht constructies, zodat die hun eindproduct uit grote panelen kunnen maken. "Onze volgende droom is om zelf een volledig bouwpakket te ontwikkelen voor een 25+ meter lang jacht." Het ontwerp is klaar en de bouwtekeningen ook. Eigenlijk zouden ze al kunnen beginnen. Alleen duurt het lang voordat je een volledige productiemethode gecertificeerd hebt. "We zijn nu bezig met de Bureau Veritas-certificering van de gekromde composiet panelen die worden gebruikt voor de samenstelling van de romp. Daarna volgt de verbinding die we hebben bedacht om de composietpanelen aan elkaar te bevestigen."
In deze verbinding overlappen de panelen elkaar trapsgewijs, waarna ze worden verlijmd. Deze constructie is volgens Ahmed steviger dan de composietplaat zelf. Met die certificering zal het dus wel loslopen. Het kost alleen tijd. "We verwachten de approval of principle dit jaar."
Fibre4Yards
Intussen neemt het bedrijf deel in het Horizon 2020 project Fibre4Yards , waarin 13 elkaar aanvullende partners samenwerken om tot een modulair lichtgewicht bootconcept te komen. Daar zitten onder meer composietproducenten bij, werven, kennis- en testcentra en certificeringsbureaus. Een leerzame mix dus, waar Curve Works ook voor de eigen ontwikkelingen veel aan kan hebben.
Anderen lazen ook
