Posted on

“Het is een concurrentievoordeel als je op hoog niveau kunt deelnemen aan de discussies over de aanvraag.”

Om de technologie en toepassingen van zijn klanten beter te begrijpen, volgde Ralf Noijen, systems engineer bij AAE, de cursus Applied Optics aan het High Tech Institute. “We nemen graag deel aan de discussies op hoog niveau”, zegt hij.
Check out the training

In Helmond produceert AAE de C-Trap voor het Amsterdamse LUMICKS. Met dit instrument kunnen onderzoekers onder andere de binding van eiwitten aan DNA-strengen onderzoeken. Inzicht in deze moleculaire interactie is belangrijk om de mechanismen van specifieke ziekten op te helderen.

Voor dat onderzoek is het nodig om de DNA-strengen te manipuleren. Daartoe worden ze aan de uiteinden verbonden met kleine polystyreenbolletjes. Die combinatie wordt vervolgens in een vloeistof geplaatst die in contact komt met gelabelde specifieke eiwitten. Met de C-Trap kunnen onderzoekers DNA-strengen met gebonden eiwitten bestuderen met optische technieken.

Het instrument kan de kralen manipuleren met laserstralen. “Je kunt het zien als een optisch pincet,” legt Noijen uit. “De laserstralen vangen kleine bolletjes polystyreen op die door een glazen kanaal stromen. Tussen twee bolletjes zit een enkele streng DNA met eiwitten die gelabeld zijn met fluorescerende stoffen. Door twee bolletjes met een optisch pincet uit elkaar te trekken, kan de stijfheid van de DNA-streng worden gemeten en daarmee de invloed van de gebonden eiwitten. Sub-pico-Newton krachten kunnen met dit systeem gemeten worden.”

Het instrument dient voornamelijk voor onderzoek naar ziektes zoals kanker. “De belangrijkste afnemers van deze machines zijn universiteiten en onderzoeksinstituten,” aldus Noijen.

 

Ralf Noijen: “Theoretische onderdelen van de cursus werden in balans gehouden met een gezonde dosis experimenteren.”

Kleine microscoop met flowcel

Een ander project dat AAE bouwt voor LUMICKS is het z-Movi platform. “Dat is eigenlijk een kleine microscoop met een flowcell waarin tumorcellen gekweekt kunnen worden”, zegt Noijen. “De microscoop wordt gebruikt om de binding tussen kankercellen en afweercellen te bestuderen. Die kankercellen worden in contact gebracht met het medicijn van een specifieke immuuntherapie in de flowcell. Bovenop deze flowcell is een piëzo-element bevestigd. Het piëzo-element brengt de vloeistof in het kanaal in trilling en creëert een staande akoestische golf. De immuuncellen worden aangetrokken tot het knooppunt in de staande golf. Door de amplitude te verhogen, laten de aangehechte immuuncellen op een bepaald punt los, wat ons iets zegt over de sterkte van de binding. Het Cell Avidity platform meet het moment van loslaten optisch. Dit geeft ons informatie over de binding en dus de effectiviteit van immunotherapie.”

''Throughout the course, we learned about the latest updates in all the areas covered. We were taught by real experts.''

Gevoeligheden begrijpen

Het grote belang van optische verschijnselen was voor Noijen aanleiding om de opleiding Toegepaste Optica aan het High Tech Institute te volgen, vooral als basis voor het werken met klanten. Noijen: “Bij AAE richten we ons op maakbaarheid, testbaarheid en assemblage. Maar we denken graag mee in het ontwikkelproces zodat we alle aspecten kunnen verzorgen. In de loop der jaren hebben we al veel applicatiekennis opgebouwd en overzien we steeds meer onderdelen van de ontwikkeling. Juist daarom komt een cursus als deze goed van pas. Optica is heel belangrijk in de LUMICKS-systemen. Hoe beter we hun gevoeligheden begrijpen, hoe beter we kunnen inschatten of onze voorstellen zullen werken.” Noijen had al ervaring met trainingen van het High Tech Institute. “Toen ik de cursusbeschrijving van Applied Optics zag, dacht ik: ‘hé dat sluit mooi aan bij de platforms die we bouwen voor LUMICKS.'”

Tijd vrijmaken

De cursus was intensief, merkt Noijen op, in totaal 13 sessies van een halve dag in zes maanden. Tussendoor maakte hij vijf huiswerkopdrachten. Dat was pittig, maar Noijen is desondanks positief over de ervaring. “Ik vond het gewoon heel interessant, dus ik had er niet veel moeite mee om er tijd voor vrij te maken,” lacht hij. “Je moet het natuurlijk wel inplannen, want het leven is druk.”

Over de structuur en de inhoud: “Het begon met de basis van licht, wat is licht? Van daaruit gingen we naar modelleren en wanneer je het kunt gebruiken. Welke aspecten zijn belangrijk? Wanneer kun je bijvoorbeeld ray tracing gebruiken? Ik vond de opbouw van de basis naar toepassingen leuk. Daarna kwamen ook verlichting en sensoren aan bod. De laatste sessies gingen dieper in op ASML’s lithografie. Ik vond dat erg inzichtelijk. Ik heb bij ASML gewerkt dus het onderwerp was niet helemaal nieuw voor me, maar toch waren er veel dingen die ik voor het eerst zag. Tijdens de hele cursus leerden we over de nieuwste updates op alle behandelde gebieden. We kregen les van echte experts.

De theoretische delen van de cursus werden afgewogen met een gezonde dosis experimenteren. “Het gaat diep in op de theorie, maar daarna ga je experimenteren. Als je ervaart hoe alles echt werkt, blijft de theorie beter hangen. Je leert gemakkelijker als je iets in je handen hebt gehad. Dat was het unieke van de cursus.”

''If I had done this course earlier, I would have been better able to spar with the opticians in previous projects''

Discussies

Voor Noijen was de optiekcursus vooral belangrijk om een betere band op te bouwen met zijn klanten. Diepere technische kennis stelt hem in staat om beter de dialoog aan te gaan met experts en bedrijven. “Ik denk dat we nu op een hoger niveau mee kunnen doen,” stelt hij. “Dat is echt leuk. Je leert dezelfde taal spreken over een machine. Als ik deze cursus eerder had gedaan, had ik beter kunnen sparren met de opticiens in eerdere projecten. Dit helpt AAE trouwens ook. Onze primaire propositie, zeker voor start-ups, is dat wij hun machines bouwen. Maar daarnaast heb je nog steeds een concurrentievoordeel als je op hoog niveau over de toepassing kunt praten. Als je kunt laten zien dat je de gevoeligheden begrijpt, schept dat vertrouwen.”

Dit artikel is geschreven door Tom Cassauwers, freelancer voor High-Tech Systems.

Recommendation by former participants

By the end of the training participants are asked to fill out an evaluation form. To the question: 'Would you recommend this training to others?' they responded with a 8.9 out of 10.

Posted on

Lagers dragen bij aan nauwkeurigheid en systeemgedrag

Bij het ontwerpen van een mechatronisch systeem krijgt de bediening vaak de meeste aandacht. Maar de lagering is net zo bepalend voor de nauwkeurigheid en het gedrag van het systeem. Hans van de Rijdt en Marc Vermeulen ontwikkelen daarom een nieuwe training voor Mechatronica Academie die gepland staat bij High Tech Institute in maart 2024: ‘Bearing principles for precision motion‘.
Check out the training

In de machinebouw is er een ruime keuze aan lagers, van glij-, rol- en luchtlagers tot hydraulische, elastische en magnetische lagers. Keuzestress ligt dus op de loer. Dat heeft echter niet verhinderd dat lagertechnologie de laatste decennia wat onderbelicht is geraakt in de hightechwereld.

Marc Vermeulen, werkzaam als principal mechanical system architect bij ASML, heeft hier wel een verklaring voor. “In de mechatronica hebben we het vaak over de actuated direction, waarbij je met een aandrijving en een meetsysteem een bepaalde nauwkeurigheid moet bereiken.”

De richting loodrecht op de aangedreven richting is echter net zo belangrijk. “Dan heb je het over de vrijheidsgraden die je niet bedient. Die moet je dus beperken en hoe doe je dat? Want dat bepaalt uiteindelijk voor een groot deel de nauwkeurigheid en het gedrag van het hele systeem. De lagers zijn daar inderdaad belangrijk voor.”

Ten minste drie fouten

In zijn werk als zelfstandig adviseur in de hightech industrie komt Hans van de Rijdt regelmatig tegen dat bepaalde lagerprincipes over het hoofd worden gezien of dat valkuilen niet worden vermeden. Samen met Vermeulen ontwikkelde hij de training Bearing Solutions die binnenkort van start gaat bij High Tech Institute. Van de Rijdt: “Het gebeurde onlangs tijdens een review van een groot project, waaraan 140 mensen werkten. Dan zou je verwachten dat er genoeg zijn die iets van lagers weten. Toch zag ik minstens drie fouten in de toepassing van lagers.”

Het was een ontwerp waarbij het lager een heel kleine hoekbeweging maakt. “Dat lager kan vastlopen omdat het smeermiddel niet goed verdeeld is. Daar was geen rekening mee gehouden. Ook was er een verkeerde kogelkooi gebruikt, waardoor het vereiste aantal slagen niet gehaald zou worden. Lagerleveranciers vertellen je dat soort dingen vaak niet. Als je belt, krijg je de verkoper die het ook niet weet en het is heel moeilijk om contact te krijgen met de monteur.”

Hans van de Rijdt (links) en Marc Vermeulen (rechts).

Van prestaties en levensduur tot geluidsoverlast en levertijd

Bij de keuze voor een bepaald lagertype spelen veel factoren een rol. In de eerste plaats de prestaties – denk aan nauwkeurigheid, snelheid en versnelling – en de levensduur, die negatief beïnvloed kan worden door wrijving en slijtage. Een luchtlager scoort hoog op beide, maar minder op de kosten. Een luchttoevoer moet bijvoorbeeld worden geïntegreerd in het systeemontwerp.

Afhankelijk van de toepassing kunnen andere factoren een rol spelen. Een goed voorbeeld is het welzijn van de patiënt. Dat is bijvoorbeeld het geval bij CT-scanners, waarbij een gelagerde röntgenbuis in een cirkelvormig portaal rond de patiënt draait. Bij Philips was zo’n scanner altijd uitgerust met een rollager, herinnert Van de Rijdt zich, maar op een gegeven moment zijn ze overgestapt op een groot luchtlager. “Dat was omwille van de prestaties, maar vooral om de geluidsoverlast van het lager te verminderen.”

Bij grove toepassingen kan de keuze van het lager ook cruciaal zijn. Van de Rijdt vertelt over een grote offshore kraan met een ringlager van 8 meter doorsnede. “De doorlooptijd voor het maken van dat grote ringlager was anderhalf jaar, omdat het natuurlijk niet op voorraad was in de fabriek. Daarom keken ze naar een glijlager als alternatief, dat veel gunstiger zou zijn qua doorlooptijd. Ik heb er toen een complete studie van gemaakt. Uiteindelijk viel dat alternatief af omdat het stick-slip gedrag van het glijlager met zo’n grote diameter een te grote impact had op de bediening door de kraanmachinist.”

''For some applications, the performance of ball bearings is sufficient and then their application is more cost-effective.''

Ingesleten patronen en nieuwe competenties

Naast een rationele onderbouwing heeft de keuze voor lagers vaak ook te maken met ingesleten patronen, zegt Vermeulen. Plaatsingsmachines gebruiken bijvoorbeeld uit kostenoverwegingen rollagers en geen luchtlagers. In lithografiemachines worden daarentegen geen rollagers gebruikt, omdat smering en slijtage vervuiling kunnen veroorzaken. “Niet geschikt in een halfgeleiderfabriek; dat is een soort dogma voor veel fabrikanten.” De vraag of luchtlagers uit kostenoverwegingen nog vervangen kunnen worden door rollagers komt echter regelmatig terug.

Van de Rijdt werd er onlangs weer mee geconfronteerd. “Ik kon gewoon teruggrijpen op mijn rapport van twaalf jaar geleden. Voor sommige toepassingen zijn de prestaties van kogellagers voldoende en dan is de toepassing ervan kosteneffectiever. Ik heb gewoon getest waar mensen bang voor waren. Je kunt de vervuiling netjes onder controle houden door ervoor te zorgen dat de lagers in een downflow onder de wafer zitten.”

Ondertussen gaat het wel vooruit, ziet Vermeulen bij ASML. “Allerlei tests met smeermiddelen en metingen van stijfheid en wrijving zijn nu aan de gang voor bijvoorbeeld rollagers. We hadden natuurlijk al de competenties voor luchtlagers, magneetlagers en ook elastische lagers (bladveergeleidingen zijn een populaire lageroplossing voor podia met korte slagen, omdat ze nauwkeurig, spelingvrij en wrijvingsloos zijn, red.). Nu wordt er dus ook een bepaalde competentie opgebouwd voor rollagers.”

Vermijd overdimensionering

Dat brede scala aan competenties is belangrijk, zegt Vermeulen. “Bladveergeleiders zijn voor ons een beetje vanzelfsprekend geworden. Je kunt ze uit één stuk maken, monolithisch, met draadvonkmachines. Op een gegeven moment kun je niet meer stoppen met het toevoegen van complexiteit en kosten. Better safe than sorry’ wordt dan het motto, ‘laten we het zo doen, dan weten we zeker dat het goed is’. Maar je moet ook rekening houden met het kostenaspect; dat wordt steeds belangrijker.”

Van de Rijdt is het daarmee eens: “Als iets nanometer-nauwkeurig moet zijn, dan zijn monolithisch en draadvonkmachines voldoende. Zodra je buiten dat bereik komt en alleen nog maar over micrometers praat, hoeft het niet meer monolithisch te zijn. Ik heb bijvoorbeeld focusmodules ontworpen voor verschillende toepassingen, met exact dezelfde specificaties. Er was een factor tien prijsverschil, puur door het gekozen ontwerp voor de geleider.” Vermeulen: “Het begint dus met de aannames waarop je een apparaat ontwerpt. Hetzelfde geldt voor de lagers. Overdimensioneren en dat voorkomen zou hier een rode draad moeten zijn.” Zo kan meer aandacht voor lagers leiden tot minder complexiteit en kosten.

Oplossingen en toepassingen

De nieuwe training heet Bearing principles for precision motion. Dat is een bewuste keuze, zegt Hans van de Rijdt. “Het gaat over oplossingen voor concrete lagerproblemen, over toepassingen van verschillende soorten lagers. We duiken niet heel diep in bijvoorbeeld de tribologische aspecten, maar het gaat veel meer over wanneer je welk type kunt gebruiken en waar je rekening mee moet houden. Het beste is om er uit eigen ervaring over te vertellen.”

Marc Vermeulen geeft inzicht in de werking van een lager. “Veel mensen weten bijvoorbeeld niet dat je een luchtlager kunt trekken als je het voorspant. Dus bijvoorbeeld de fundamentele vraag wat een lager stijfheid geeft, komt aan bod. Maar we gaan het inderdaad niet hebben over de differentiaalvergelijkingen die de bewegingen in een lager beschrijven.”

''We want to provide the designer and the architect with insight into bearing selection and applications.''

Want daar ligt het probleem in de praktijk meestal niet, voegt Van de Rijdt toe. “Veel mensen zijn analytisch heel sterk, maar ze moeten een ontwerp hebben om berekeningen over te maken. Ik merk vaak, niet alleen bij lagers maar in de hele systeemomvang, dat ontwerpers en architecten moeite hebben om de eerste regels van een ontwerp op papier te zetten. Als je een eerste schatting wilt maken voor een lager om te bepalen of het de vereiste prestaties en levensduur kan halen, moet je er eerst een ontwerp voor maken. Het doorlopen van die iteraties is iets waar ik mensen mee wil helpen.”

De training is bedoeld voor ontwerpers en architecten die in hun ontwerpen regelmatig een lagertype moeten kiezen. Ze moeten dan een afweging maken en de toepassing van het gekozen lager optimaliseren. Dit is ook waar regeltechniek om de hoek komt kijken, bijvoorbeeld bij magnetische lagers. Denk maar aan de ‘vliegende tapijten’ in de ASML machines die een wafer continu razendsnel moeten positioneren. Vermeulen “Die moeten inderdaad zorgvuldig gecontroleerd worden, maar dat is niet de scope van onze opleiding; die is niet bedoeld voor regeltechnici.” Wel zullen er wat “basisberekeningen” worden gemaakt om de bandbreedte en stijfheid van de besturing te bepalen, voegt Van de Rijdt toe. “We willen de ontwerper en de systeemarchitect hier inzicht in geven.”

Architecten Vermeulen en Van de Rijdt vormen docentenduo

Hans van de Rijdt en Marc Vermeulen studeerden allebei Werktuigbouwkunde in Eindhoven, respectievelijk aan de Hogeschool en de Technische Universiteit (TUE). Ze deden allebei een opdracht die aansloot bij de Nederlandse school van ontwerpprincipes voor precieze beweging en positionering. Ze waren collega’s bij het roemruchte Philips CFT en werkten samen bij ASML aan waferstadia, Van de Rijdt op tijdelijke basis en Vermeulen in loondienst. Dit jaar zijn ze op verzoek van de Mechatronica Academie samen een training lagertechniek gaan ontwikkelen. Vanaf volgend jaar gaan ze die opleiding verzorgen, samen met ASML-medewerker en TUE deeltijdhoogleraar Hans Vermeulen (inderdaad, de broer van).

Van de Rijdt werkte lange tijd voor Philips CFT en is nu vijftien jaar als zelfstandig professional actief voor de bekende spelers in de Nederlandse hightech, van Philips en ASML tot Nexperia. Hij vervulde rollen als design engineer, lead design engineer, groepsleider en afdelingsleider. “Uiteindelijk heb ik besloten dat engineering het meest de moeite waard is om te doen en dat de rol van systeemarchitect bij mij past.” In 2019 ontving hij de Rien Koster award van DSPE (Dutch Society for Precision Engineering) voor zijn prestaties als ontwikkelaar van multidisciplinaire, eenvoudige concepten voor complexe hightech systemen die goed scoren op maakbaarheid en kosten.

Vermeulen promoveerde aan de TUE op het ontwerp van een 3D-coördinatenmeetmachine, die later werd gecommercialiseerd door Zeiss. Daarna ging hij naar Philips CFT. Hij wilde eerst voor verschillende klanten en toepassingen werken voordat hij zich op ASML richtte vanwege zijn fascinatie voor de werking van lithografiemachines. In 2007 trad hij in dienst bij het bedrijf in Veldhoven als architect voor modules van DUV-systemen. Onlangs werd hij de mechanische architect voor het systeem dat tindruppels onder hoge druk levert voor het genereren van EUV-licht.

Zijn eerste leservaring deed Van de Rijdt 25 jaar geleden op, toen de vooraanstaande bedrijven in het vakgebied begonnen met een masterclass Mechatronica. “Ik heb daar toen een boekje voor geschreven, Constructeursweetjes (Dingen die een ontwerper moet weten). Dingen die ik in mijn eerste tien jaar werk had meegemaakt en die je normaal gesproken niet op school leert, maar die voor een ontwerper wel heel handig zijn om te weten. Bijvoorbeeld waar je rekening mee moet houden met betrekking tot toleranties bij het frezen? Of wat je kunt verwachten als je een materiaal gaat lassen. Dus niet de ontwerpprincipes, maar vooral praktische aspecten met betrekking tot maakbaarheid. Ik heb dat onderwezen in de masterclass en lagers was een van de modules die daarin aan bod kwam.”

Vermeulen heeft ook een lange geschiedenis als docent, bij TUE en Philips, met name op het gebied van ontwerpprincipes. “En ik draag al een aantal jaren bij aan de architectentraining binnen ASML. Als systeemarchitect moet je sowieso een soort leraar zijn. Betrek je mensen bij het maken van keuzes en leg deze zo uit dat ze het begrijpen.” Sinds kort werkt hij ook mee aan de trainingen Mechatronica Systeemontwerp en Ontwerpprincipes voor Precisietechniek van Mechatronica Academie. Bearing principles for precision motion is de eerste die hij zelf ontwikkelt, samen met Van de Rijdt. “Onze eerdere samenwerkingen waren altijd leuk; we vullen elkaar goed aan.”

Dit artikel is geschreven door Hans van Eerden, freelancer voor High-Tech Systems.

Posted on

Inzichtelijke cursus precisietechniek, met veel praktijkvoorbeelden’.

Het ontwerpen van gereedschappen voor een elektronenmicroscoop op micron-niveau was een uitdaging voor de Zuid-Afrikaanse Rosca de Waal, System Designer Mechanics bij Sioux Technologies. Daarom volgde hij de cursus Design principles for precision engineering aan het High Tech Institute. ‘Er gingen allemaal gloeilampen branden in mijn hoofd.’
Check out the training

Ik heb me nooit gerealiseerd hoezeer ik behoefte had aan een balans tussen werk en privé voordat ik hierheen kwam’, roept Rosca de Waal uit als hem gevraagd wordt naar de verhuizing van zijn geboorteland Zuid-Afrika naar Eindhoven. Natuurlijk is hij enthousiast over zijn werk als System Designer Mechanics bij Sioux Technologies. Maar wat hem vooral opvalt zijn de betere werkomstandigheden.

De afgestudeerde van de Universiteit van Stellenbosch werkt nu aan een elektronenmicroscoop voor Thermo Fisher. In Zuid-Afrika bouwde hij telescopen voor aardobservatie voor het bedrijf Simera Sense, maar zijn nieuwe project bij Sioux vereiste een hoger niveau van precisietechniek dan hij gewend was. Daarom deed hij mee aan de cursus Design principles for precision engineering aan het High Tech Institute.

Het is een ontmoedigende en intimiderende taak als je iets tot op microniveau nauwkeurig moet afstellen”, zegt hij. Het is niet alleen de kleine schaal waarop we werken. Het is de omgeving in de microscoop die het zo veel uitdagender maakt. Je hebt zeer beperkte ruimte binnenin en bovendien werk je onder hoog vacuüm. De omgeving binnenin moet ook heel schoon zijn en de precisie moet behouden blijven bij verschillende temperaturen.

Sioux is mede-ontwerper van Energy Dispersive X-ray detectoren voor Thermo Fisher elektronenmicroscopen. Elektronen die direct en indirect het monster raken genereren een beeld, maar deze elektronen genereren ook röntgenstralen. De EDX-detector detecteert de röntgenstraling die van het monster afkomt en zet deze om in materiaalanalyse. Dit biedt een aantal ontwerpuitdagingen. De detector moet worden uitgelijnd met de baan van de röntgenstralen en moet zich in een precieze oriëntatie bevinden ten opzichte van het monster en de poolstukken.

Hoe dichter de detector bij de poolstukken staat, hoe meer röntgenstraling je verzamelt en hoe sneller je genoeg gegevens hebt, voordat de elektronen het monster beschadigen’, zegt de Waal. Maar er zit een risico aan, want je wilt het monster of de pool niet aanraken. Dat is een heel groot risico. Je wilt er zo dicht mogelijk bij zitten, maar toch wat ruimte voor fouten overlaten. Dat moeten we allemaal op micron-schaal doen.

''But this training really helped me open my mind. Something can be quite simple once you just grasp all the basic concepts underlying it.''

Multidisciplinair

Sioux is een bedrijf dat werkt aan complexe multidisciplinaire systeemontwikkeling. De overname van Sioux CCM tien jaar geleden, stelde hen in staat om hun expertise in werktuigbouwkunde op te bouwen. Vandaag de dag bouwt de Waal voort op dit multidisciplinaire team.

Voor de EDX-detector was ik betrokken bij de tooling en de mechanische uitlijning van de sensoren”, zegt hij. We hebben ons elektrische team, dat de elektronica heeft ontworpen. Sioux heeft ook de software ontwikkeld. Dit was een multidisciplinair project. We hebben zelfs een Mathware-afdeling, die bestaat uit een team van natuurkunde- en wiskundepromovendi, die ons hielpen bij het berekenen van stijfheid en stijfheid. Dat was belangrijk omdat we bijvoorbeeld niet te veel spanning konden uitoefenen bij het plaatsen van de sensoren. We hadden een tolerantiebudget waar we binnen moesten blijven. Zo niet, dan zou dat tot een worst-case scenario kunnen leiden. Alle vaardigheden die je binnen Sioux vindt, hebben we in dit project gebruikt.’

Leren omgaan met deze uitdagingen is de reden waarom de Waal de cursus Ontwerpprincipes voor precisietechniek aan het High Tech Institute volgde. ‘Natuurlijk gaven mijn collega’s me advies. Maar deze training heeft me echt geholpen om mijn geest te openen. Iets kan heel eenvoudig zijn als je alle basisconcepten die eraan ten grondslag liggen maar begrijpt.’

precisie

Er ging een hele nieuwe wereld voor me open’, Rosca de Waal

Flexures

Een element dat een prominente plaats innam in de cursus waren buigingen. Ik was al eerder met flexures in aanraking gekomen’, zegt de Waal. Maar ik had ze nog nooit zo nauwkeurig hoeven gebruiken. Bij mijn vorige bedrijf moesten we natuurlijk ook heel precies ontwerpen. Daar gebruikten we flexures om zaken als stick-slip weg te nemen. We gebruikten ze om onze afstelling gladder te maken, maar niet om de afstelling te beperken en zo nauwkeurig te maken. In het elektronenmicroscoopproject moesten de buigingen echter passen in dit ingewikkelde systeem, waarbij rekening moest worden gehouden met meerdere factoren, zoals temperatuur, positie, afstelnauwkeurigheid en resolutie.

Als je weet hoe je ze moet gebruiken, kun je onder die omstandigheden een hoog precisieniveau bereiken met alleen buigingen en bladveren. We gebruiken hier vaak verschillende metalen, in combinatie met thermische uitzetting, om te proberen rekening te houden met verplaatsing. Als je buigingen op de juiste manier gebruikt, kun je hiermee rekening houden binnen de eisen die je stelt.

Er ging een hele nieuwe wereld voor me open. Deze zeer eenvoudige dingen kunnen op kleine schaal worden ontworpen om op kleine plaatsen te passen. Bovendien werken ze perfect in een vacuümomgeving, omdat ze gewoon van metaal zijn. Je hebt bijvoorbeeld geen speciaal vet nodig voor kogellagers.

''I didn't know up to what resolution and thinness of metal they could machine these parts. But by giving us a range of practical examples, we learned this information very quickly.''

Vijf docenten en verschillende externe experts

Door de cursus heb ik heel praktische kennis opgedaan over buigingen’, vervolgt de Waal. Voordat ik de cursus volgde, wist ik bijvoorbeeld niet tot welke resolutie en dunheid van metaal ze deze onderdelen konden bewerken. Maar door ons een reeks praktijkvoorbeelden te geven, leerden we deze informatie heel snel.’

De cursus duurde een week, met elke dag een ochtend- en avondsessie. Vijf docenten gaven les aan de studenten. Daarnaast namen externe experts deel aan bepaalde lessen om de theorie te illustreren met voorbeelden uit hun vakgebied en industrie. Dit betekende dat de sessies doorspekt waren met praktijkvoorbeelden.

Het helpt je verbanden te leggen’, zegt de Waal. ‘Opeens realiseer je je, “oh wow dit kun je daar ook toepassen”. De ene persoon legde uit hoe ze een eenvoudige buiging gebruikten om elektronische componenten in een fabriek te sorteren, en toen kwam er een andere persoon die uitlegde hoe ze vergelijkbare principes gebruikten om een volledig functionerende robotarm te bouwen. Dat was heel inzichtelijk. De docenten zelf waren ook goed thuis in hun vakgebied.

''...all these light bulbs started going off in my head. I suddenly started understanding the project I was working on a deeper level''

Visitekaartjes

Naast praktijkvoorbeelden deden de studenten ook veel oefeningen. Ze gaven ons visitekaartjes met van die blokjes met pushpins’, vertelt de Waal. Je kon er dan mee spelen om echt een idee te krijgen. Het is zoiets simpels, gewoon wat papier en wat blokken. Maar daarmee kun je beter begrijpen hoe bijvoorbeeld bladveren werken. Dat heeft me echt geholpen om bepaalde concepten te voelen en te begrijpen. Het helpt als je fysiek kunt voelen hoe iets werkt. De docenten hebben ook enkele voorbeelden 3D-geprint voor de klas. Tijdens de tweede helft van de vijfde dag moesten we ook iets ontwerpen. Het is één ding om de theorie te leren, maar iets anders om daadwerkelijk te ontwerpen op basis van de theorie. Tijdens deze paar uur konden we proberen alle kennis die we hadden geleerd toe te passen. De docenten begeleidden je als je vastliep of daagden je manier van denken uit. De hele structuur van de cursus was goed doordacht.

 


Rosca de Waal – Sioux Technologies.

De Waals klas bestond voornamelijk uit mensen uit de hightechindustrie rond Eindhoven, maar er deden ook internationale deelnemers mee, onder wie studenten uit Frankrijk, Italië en zelfs Saoedi-Arabië. Veel van hen kwamen uit de biomedische industrie.

Sinds hij de cursus in september vorig jaar volgde, is de Waal positief over de effecten die de cursus op hem en zijn carrière heeft gehad. Voordat ik de cursus volgde, had ik geen goed, dieper begrip van deze principes’, zegt hij. Maar toen ik dat eenmaal had gedaan, gingen er allemaal lampjes branden in mijn hoofd. Ik begon het project waaraan ik werkte ineens op een dieper niveau te begrijpen.

Dit artikel is geschreven door Tom Cassauwers, freelancer voor High-Tech Systems.

Recommendation by former participants

By the end of the training participants are asked to fill out an evaluation form. To the question: 'Would you recommend this training to others?' they responded with a 9.5 out of 10.