TechniShow trekt nieuwe generatie engineers aan

Zeven studententeams van TU Twente, TU Delft en KU Leuven maken van de corridor tussen TechniShow en ESEF een verzamelplaats van innovaties: de ‘Young Talent & Innovation Lane’. Voor zowel TechniShow als de universiteiten is het aantrekkelijk dat de studententeams aanwezig zijn op een beurs die midden in de maakindustrie staat. Bedrijven en studenten komen op deze manier eenvoudig met elkaar in contact en het publiek krijgt interessante innovaties te zien.

De studententeams laten met hun projecten zien hoe productietechnieken zoals 3D-printen toegepast kunnen worden in moderne producten. Ook laten ze zien hoe samenwerkingsverbanden tussen verschillende afdelingen en bedrijven goed kunnen verlopen. Met programma’s zoals Catia, Simulia, SolidWorks en Abaqus kunnen de teams hun ontwerpen versnellen en optimaliseren op het gebied van bijvoorbeeld lichtgewicht construeren of aerodynamica. Ook biedt de software de mogelijkheid om met meerdere mensen en partijen samen aan de meest recente assembly te werken. Dit helpt om het ontwikkeltraject te versnellen, zonder dat er fouten in het ontwerp ontstaan. Productietechnieken die de teams gebruiken zijn onder meer CNC-frezen, -draaien, lasersnijden, watersnijden en 3D-printen. Op TechniShow wordt bezoekers duidelijk gemaakt hoe de studententeams te werk gaan. Mis het niet en kom gratis naar TechniShow 2018 in Utrecht.

TU Twente

De TU Twente is met twee projecten aanwezig op TechniShow: een elektrische superbike en een waterstofauto. Met de elektrische superbike willen de studenten dit jaar meedoen met de MotoE competitie, die bestaat uit races op drie circuits in Europa. Het project draait er volledig om, om een zo snel mogelijke elektrische superbike te bouwen die binnen drie seconden 100 km/h moet bereiken. 200 pk moet dit gaan realiseren. De motor wordt gebouwd door vijftien studenten van TU Twente en Saxion Hogeschool. Met het project willen ze laten zien dat elektrisch rijden niet alleen duurzaam is, maar ook heel gaaf. Op TechniShow laat het team zien hoe de motor in slechts negen maanden is ontwikkeld, gebouwd en getest. Veel van de onderdelen zoals het frame, subframe, achterbrug, ECU, batterijmanagementsysteem, elektromotor en bodywork zijn eigen ontwikkelingen. Ook laat het team zien met welke bedrijven zij hebben samengewerkt om tot dit resultaat te komen.

Alternatieve brandstof

Een ander team van TU Twente wil laten zien dat waterstof kan dienen als alternatief voor fossiele brandstoffen in de mobiliteit. Het Green Team Twente doet jaarlijks mee aan de Shell Eco-marathon: de grootste zuinigheidsrace ter wereld. In 2017 is het team Europees kampioen geworden en dit jaar gaan ze voor het wereldkampioenschap. Bovendien is het team van mening dat waterstof het gaat winnen als het op alternatieve brandstof aankomt, omdat voertuigen geen zware accupakketten nodig hebben en er heel snel bijgetankt kan worden. Om de waterstofauto zo zuinig mogelijk te laten rijden heeft het team zich gericht op het reduceren van wrijving in lagers en draaiende delen en het zo licht mogelijk maken van de auto. Dit laatste resulteert in sterkere en lichtere materialen zoals titanium remschijven, aluminium 7075 freesonderdelen en een koolstof body. Het uiteindelijke doel is om de auto minder dan honderd kilogram te laten wegen.

Een innovatief stukje techniek is de versnellingsbak van de auto, die drie motoren op dezelfde as afzonderlijk van elkaar kan aan- en uitzetten. Daarnaast heeft het team zelf de printplaten, die de perifere systemen verzorgt, ontworpen. Dit om alle elektrische verliezen te minimaliseren. De printplaten op de markt voldeden hier niet aan.

KU Leuven

De waterstof auto van Green Team Twente krijgt op TechniShow wat concurrentie van de elektrische racewagen van Formula Electric Belgium van KU Leuven. Het studententeam ontwerpt, bouwt en test elk jaar in ongeveer negen maanden een nieuwe racewagen om tijdens de zomermaanden deel te nemen aan de internationale Formula Student-competitie. In de racewagen van Formula Electric Belgium is een aantal mooie innovatieve stukjes techniek te vinden. Zo zijn er verschillende systemen, zoals de koelmantels, topologisch geoptimaliseerd en vervolgens 3D-geprint. Er zijn vele verschillende soorten materialen gebruikt in de auto. De monocoque en het chassis bestaan bijvoorbeeld uit koolstofvezels met een honinggraadstructuur ter versteviging. Op die manier kan er licht en stijf geconstrueerd worden. Iedereen die een kijkje neemt bij de auto van Formula Electric Belgium moet ook even een blik werpen op de vier elektrische motoren, die samen met hun planetaire versnellingsbak en 3D-geprinte koelmantel in de wielen van de wagen zijn gemonteerd. Een vernuftig stukje techniek.

TU Delft

TU Delft is goed vertegenwoordigd op TechniShow met in totaal vier studententeams die een elektrische motorfiets, zwermrobot, exoskelet en een hyperloop pod presenteren. De elektrische NovaBike08 racemotor van het Nova Electric Racing team is net als de elektrische motor van TU Twente ontworpen om deel te nemen aan de MotoE competitie. Met de NovaBike08 heeft het vorige team het MotoE kampioenschap gewonnen.

Op robotgebied presenteert team Zebro een autonome, samenwerkende robot. De keverachtige robot is gebaseerd op Biomimicry, ofwel het observeren en nadoen van dieren in de natuur. Er is onder andere gekeken naar de manier waarop dieren samenwerken en zo gaan de robots zich ook gedragen. Zebro’s zijn zespotige looprobots waarmee onderzoekers in de toekomst autonome ‘zwermen’ willen creëren. Serieproductie is daarbij een essentiële voorwaarde. De Zebro is volledig modulair opgebouwd, zowel wat hardware betreft als binnen de software architectuur. Dit betekende dat een groot team (van meer dan twintig studenten) tegelijk aan de robot kon werken, door elk aan een enkele module te werken. Door de interfaces te specificeren, bijvoorbeeld door implementatie van een ZebroBus communicatie protocol via I2C, wordt gegarandeerd dat alle modules met elkaar kunnen samenwerken. De behuizing van de robot bestaat op dit moment uit een houten boven- en onderplaat, met daartussen 3D-geprinte profielen van PLA. De behuizing is geoptimaliseerd voor metaalextrusie, wat betekent dat deze uiteindelijk van aluminium zal worden vervaardigd, met een boven en onderkap gemaakt van lasergesneden aluminium of perspex. In de poten van de robot zijn geluidsensoren aangebracht, waarmee de Zebro lastige en gevaarlijke terreinen kan verkennen. Een groep Zebro’s is in staat om een gebied te verkennen door een zogenoemd ‘self deploying sensor network’ te vormen. Zodra één Zebro in de zwerm ergens iets opmerkt geeft deze een signaal aan de dichtstbijzijnde andere Zebro. Die geeft dat signaal weer door, en zo ontstaat een pad dat hulpdiensten naar bijvoorbeeld een slachtoffer onder puin kan leiden. De Zebro-robots zijn te vergelijken met een kolonie mieren.

Weer opstaan en lopen

Wat project March laat zien heeft ook wel iets weg van een robot, alleen is het project van dit studententeam bedoeld om mensen weer te laten lopen. Het team ontwikkelt een innovatief en veelzijdig exoskelet, dat ingezet kan worden om mensen met een dwarslaesie weer op te laten staan en te laten lopen. Het team zal de Make en Buy connectie laten zien: Hoe wordt het ontwikkeld? Welke materialen zijn er toegepast? Hoe wordt het gemaakt? Welke productietechnologieën zijn er nodig om dit tot stand te brengen? En welke onderdelen kun je beter uitbesteden?

Een interessant gedeelte van het skelet is het gewrichtsontwerp. Deze kan gezien worden als het hart van het exoskelet, omdat het alle kracht moet leveren. Door gebruik te maken van harmonic drives (tandwielen die in elkaar zitten) kan het ontwerp compact gehouden worden. Omdat het skelet nog niet zelf-stabiliserend is zorgen speciale krukken met een ingebouwd scherm voor het aansturen van het skelet. Het March-team zal tijdens TechniShow niet in de corridor te zien zijn, maar zal een theatersessie geven over hun product.

Hyperloop

De Hyperloop is de laatste jaren misschien wel het meest in het nieuws geweest. Zo won het studententeam vorig jaar SpaceX’s Hyperloop Pod Competitie. Dit jaar presenteren de Delftse studenten hun Hyperloop pod op TechniShow. Het ontwerp van de Delftse studenten is erg licht: door het gebruik van het lichte en sterke koolstofvezel weegt de Delftse pod van ongeveer 4,5 meter lang en één meter hoog slechts 149 kg. Met behulp van magneten zweeft de pod boven de baan, in een buis met een lage luchtdruk. Hierdoor gaat er heel weinig energie verloren en is het vervoermiddel vele malen efficiënter dan een vliegtuig. Op den duur zouden deze pods snelheden tot 1.200 km/h moeten gaan halen. De pod is geproduceerd met moderne productietechnieken. Zo zijn sommige complexe delen van de ophanging gegoten in aluminium. De gietmodellen voor de onderdelen zijn 3D-geprint.