NHL Stenden: over de Minor Composieten

NHL Stenden: Rik Brouwer vertelt over de Minor Composieten

Emmen – Composiet is de toekomst, dat hebben ze bij NHL Stenden in Emmen ook voorzien. Bij de hogeschool is er vier jaar geleden een minor (een soort kleine keuzestudie van een half jaar die binnen de opleiding valt) gestart voor de studenten HBO Werktuigbouwkunde of een verwante opleiding. Rik Brouwer van het lectoraat Duurzame Kunststoffen is nauw verbonden met de minor Composite Design Solutions en hij weet ons vandaag te vertellen waarom hij uitkijkt naar aankomende februari.

In het vierde jaar van de opleiding HBO Werktuigbouwkunde of een verwante opleiding kiezen studenten een minor. Deze minor is een half jaar durende uitstap naar een speciaal onderwerp, zoals het werken met composieten of een andere inslag naar keuze. Aankomende februari start de minorenperiode weer en Rik Brouwer kijkt uit naar de studentengroep die hij weer mag ontvangen binnen Composite Design Solutions. In deze minor krijgt de student “een realistisch inzicht in de technieken en technologieën voor de productie en hoe de benodigde tooling wordt gemaakt en gebruikt.”

Al doende leert men

Rik gelooft sterk in de slagzin ‘al doende leert men’, want de opzet van de minor is ietwat anders dan de gemiddelde minor die andere faculteiten aanbieden. Deze minor heeft allereerst natuurlijk wel een theoretische grondslag waarbij er verslagen gemaakt worden, er gastsprekers komen en een assessment wordt gevraagd. De studenten leren binnen het eerste deel over verschillende basiseigenschappen van composieten, maar passen vervolgens hun kennis ook toe. De grote verscheidenheid van apparatuur, methodes en samenwerkingspartners lenen zich perfect voor het tweede deel van de minor; het meer praktische toepassingsonderdeel. De faciliteiten liggen voor de studenten dan binnen handbereik, om letterlijk vorm te geven aan het project van dat moment.

Verschillen in opdrachten

De verscheidenheid van de projecten die binnen het composietcurriculum horen is groot. Omdat het natuurlijk om materiaalexperimenten gaat kunnen allerlei verschillende externe organisaties zich aansluiten bij NHL Stenden voor hun project. “De minor is altijd in samenwerking met een bedrijf, maar ook samenwerkingen met lectoraten zijn mogelijk, zoals met het Centre of Expertise Smart Sustainable Manufacturing (van asociate lector Wilbert van den Eijnde). Deze onderzoeksgroep richt zich op geautomatiseerde productie van composiet producten. De hoeveelheid ondernemingen die een kans krijgen om een project op te pakken met de bollebozen van NHL Stenden is echter door de hoeveelheid studenten klein.

Afhankelijk van de opdracht worden er soms zelfs projecten over meerdere edities van de minor Composite Design Solutions verspreid. Zo ook het ‘Holtkamperproject’. Op het terrein van Technology Added, een toeleverancier van Holtkamper, wordt er onderzocht of vouwwagens kunnen worden gebouwd op basis van een integrale composiet constructie (monocoque) om gewicht, het aantal onderdelen en samenbouwkosten te reduceren. De vouwwagenbouwer was namelijk gewend om een standaard frame van staal te kopen en daarbovenop een aluminium frame te monteren met ook daarin weer een frame. De afgelopen drie jaren zijn hier studenten mee bezig geweest.

Het kennisproces

De eerste groep, de klas uit 2019, begon met het zoeken naar een ontwerp dat zich leent voor composietconstructie. De tweede groep maakte onderdelen en een prototype bak en de groep uit 2021 vervaardigde een rechttoe rechtaan bak van composietmatrijzen. “Zo kom je elk jaar een stuk verder in composietkennis en leren de studenten ook hoe een dergelijk ontwerpproces er uit kan zien. Het project werd gestart om voor de integratie van composiet in de drie onderdelen van de wagen te zorgen en in de tussentijd hebben we veel meer geleerd over de werking van composieten.”

Wanneer we Rik vragen wat het moeilijkste onderdeel van het project is geweest, heeft hij niet veel tijd nodig om na te denken over het antwoord. “Het moeilijkste onderdeel is dat je de hele constructie nog een keer door wilt rekenen, maar daarvoor komen we middelen en kennis tekort. De FEM-methode wil je het liefst gebruiken voor de berekening, maar die constructieve analyse is simpelweg een vak apart.”

Trommelen op biocomposiet

Tijdens de rondleiding stuiten we op een aantal studenten die geconcentreerd bezig zijn met het 3d-printen van djembés. Rik Brouwer oppert terecht “Je kunt meteen zien dat de projecten behoorlijk van elkaar kunnen verschillen”. 10 jaar geleden klopte een Groningse percussiehandelaar bij Rik aan met de vraag of hij djembés kon ontwikkelen met alternatieve materialen; het liefst met agrovezels. “De handelaar kocht in Ghana in, daar worden de trommels gemaakt van massief hout en dat is zowel duur als slecht voor het milieu.”

Aan de slag met de trommels dus. Er zijn daarbij meerdere problemen die getackeld moeten worden. Het eerste probleem waar aan gewerkt werd was het zoeken naar de juiste agrovezels en kunststof binder (de matrix) die een geschikt composiet vormen. Het tweede probleem is waar het instrument uiteindelijk om gaat; het geluid. Destijds heeft Rik een goed klinkende djembé gemaakt met een vacuüminjectiemethode met juten vezels en polyester. Echter, was de productiemethode te veel gedoe. Nu is er sinds twee jaar door de studenten nieuw leven ingeblazen in het project, “want er zijn weer nieuwe technieken waar we mee kunnen werken.” Nieuwe technieken zoals het 3D printen. Op dit moment wordt geëxperimenteerd om de lastige vorm te printen uit PLA en houtvezel, dus van 100% biobased materiaal.

Binnen NHL Stenden wordt er dus veel kennis opgedaan over composieten en de verschillende gedragingen van materiaalsamenstellingen. Of het nu gaat om riet als vulmiddel, gerecyclede cellulose uit wc-papier voor plaatmateriaal, of polymelkzuur voor de fabricage van djembés, de studenten van Rik Brouwer worden ermee geconfronteerd en nemen de kennis na hun studie mee het werkveld in.

Scroll naar top