Print- en regeltechniek voor toekomstige productiemogelijkheden

Printtechnieken hebben een belangrijke rol gespeeld in de ontwikkeling van de samenleving. Zo heeft de boekdrukkunst geleid tot een belangrijke vooruitgang in de overdracht van kennis, waardoor de maatschappij enorme stappen kon maken in bijna elk aspect denkbaar, variërend van de gezondheidszorg tot aan de wetenschap en het onderwijs. De verwachting is dat nieuwe printtechnieken in de nabije toekomst een revolutie kunnen veroorzaken op het gebied van productiemogelijkheden,  wat zal leiden tot meer betaalbare, betere en zelfs volledig nieuwe producten.  Het proefschrift van Joost Bolder, promovendus in de onderzoeksgroep Control Systems Technology, presenteert een aanpak die nieuwe productiemogelijkheden op basis van print- en regeltechniek mogelijk zal maken.

Nieuwe printtechnieken kunnen optimaal gebruik maken van materialen en energiebronnen, waardoor complexe geometrische vormen geproduceerd kunnen worden, terwijl de productie bijna geen afval oplevert. Daarnaast zorgt de mogelijkheid van grootschalig maatwerk voor een belangrijke vooruitgang in de gezondheidszorg, zoals de vervangingen van kraakbeen en botten, en patiënt-specifieke protheses. Tenslotte maken nieuwe printtechnieken on-demand productie mogelijk, wat logistieke handelingen vermindert, minder opslag vereist, en daardoor leidt tot goedkopere producten.

Ondanks het belang van printen hebben de huidige systemen last van een trade-off in kosten, snelheid en nauwkeurigheid. Deze trade-off is bijvoorbeeld aanwezig bij het on-demand drukken van boeken, en  bij 3D printen. Waar boeken tegenwoordig on-demand geprint worden, is 3D printen nog niet geschikt voor massaproductie. De huidige druksnelheden waarmee producten kunnen worden vervaardigd is hiervoor nog te langzaam. Hierdoor ontstaat er vraag naar printsystemen die behalve een toenemende snelheid en nauwkeurigheid ook een kostenbesparing kunnen bieden.

Met het promotie-onderzoek van Joost Bolder, promovendus in de onderzoeksgroep Control Systems Technology, wordt een aanpak gepresenteerd waarbij regeltechniek wordt gebruikt om winst te boeken op het gebied van snelheid en nauwkeurigheid tijdens repeterende handelingen van een printsysteem. De extra kosten van deze aanpak zijn verwaarloosbaar omdat de regeltechniek in de software wordt geïmplementeerd en niet in de dure hardware. Hiermee zijn voordeligere systeemontwerpen, en dus ook productiemogelijkheden, in de toekomst mogelijk.

Joost Bolder, onderzoeksgroep Control Systems Technology, promoveert op 2 september 2015.