Additiv tillverkning har kommit otroligt starkt under senare år och alltfler inser vilka enorma fördelar metoden.

Jun 21, 2018

Konsten att tillverka det omöjliga


– Man pratar om tekniken som en tillverkningsmetod för framtiden – men den framtiden är redan här!


– Man pratar om tekniken som en tillverkningsmetod för framtiden – men den framtiden är redan här!

Det säger Björn Björnström, chef för EOS´ dotterbolag Nordic AB.

Additiv tillverkning har kommit otroligt starkt under senare år och alltfler inser vilka enorma fördelar metoden, eller snarare metoderna, kan innebära för produktionen – både i plast och metall. Alledels nyss lanserade IKEA en produkt tillverkad med 3D-skrivare. Framtiden är här!

I takt med att teknikerna för additiv tillverkning utvecklas ser vi inte bara hur nya företag som helt och hållet inriktar sig på AM (Additive Manufacturing) bildas, utan även hur företag som exempelvis i huvudsak ägnar sig åt skärande bearbetning kompletterar sin produktion med additiv tillverkning, ibland i form av hybridmaskiner som kan producera både subtraktivt och additivt.

Stora investeringar görs alltså i industrin just nu inom additiv tillverkning. Ett lysande exempel är Siemens fabrik i Finspång, som vi tidigare berättat om. Fabriken tillverkar gasturbiner, där den tyngsta modellen väger 290 ton och har en uteffekt på upp till 57 megawatt. Siemens använder EOS teknik för prototyper, tillverkning och även för reparation av gasturbinerna. Fabriken är skräddarsydd för 3D-printing.

Här är det naturligtvis metall det handlar om, även om 3D-printing i olika plastmaterial tidmässigt ligger steget före och har berett vägen för metallen. Nu utvecklas metallpulver på bred front för att mata maskinerna med en rad olika legeringar och metallsorter.

Framtiden är här

Enligt Björn Björnström på EOS har utvecklingen inom additiv tillverkning alltså kommit så långt att vi inte längre kan prata om den som en teknik för framtiden. Redan nu är det en etablerad tillverkningsmetod som används i allt större utsträckning.

– På plastsidan ser vi nu att det går från att ha varit prototyptillverkning till att det kommer in på småskalig volymproduktion, säger Björn Björnström.

– Men även på metallsidan har vi redan idag produktion.

– Det finns en missuppfattning på marknaden om att den här tekniken inte är helt klar, men jag skulle vilja säga att den tvärtom är så utvecklad och klar att om man är intresserad är det definitivt dags att haka på det här tåget.

Fördel additivt

Additiv tillverkning har många fördelar och lämpar sig väl för många, många olika produkter.

Några självklara fördelar är komplexa konstruktioner, geometrier som inte kan tillverkas med traditionella metoder, lättare konstruktioner, betydligt reducerat spillmaterial och reducerat monteringsbehov då komplexa konstruktioner kan tillverkas i ett stycke på ett sätt som är omöjligt med konventionell tillverkning.

– Ett lysande exempel är ett case study på Ariane-raketen, säger Björn Björnström. Med konventionell produktion har man tillverkat 248 delar som sedan monterats ihop till en enhet. Med additiv tillverkning tillverkas den enheten idag i en enda del.

– Där ser man verkligen vad additiv tillverkning kan innebär för konstruktionen och produktionen.

– Visst har tekniken begränsningar, men de begränsningarna ser väldigt annorlunda ut än för traditionell tillverkning.

Designa för AM

Tillverkning med additiv tillverkning börjar på ritbordet. Försöker man gå från vanliga ritningar till 3D-printade produkter biter man sig i tummen.

– Är detaljen designad för att gjutas ska man antagligen gjuta den. Det blir betydligt billigare. Vilket betyder att om man designar för traditionell tillverkning, ska man tillverka det traditionellt. Då får du inte ut maximal prestanda ur den additiva teknologin.

– Men kan man lära sig designa för additiv tillverkning, då öppnas en helt ny värld med den här tekniken.

– Du kan bygga in komplexitet i produkten på ett helt nytt sätt, skapa geometrier som annars är omöjliga att göra. Du kan bygga lättviktsdelar, ta bort material där du inte behöver det. Du kan bygga in kaviteter i material, exempelvis kylkanaler i former som inte kan göras annars. Man kan till och med göra rörliga delar inne i en konstruktion.

– Kort sagt; kan man designa det så kan man bygga det.

– Dessutom har man stora möjligheter att tillverka kundspecifika lösningar. Vi har exempelvis en applikation för skelettet till kronor och bryggor för dentalmarknaden, som byggs i kobolt-krom. De är naturligtvis helt anpassade till varje enskild patient. Sådana byggs dessutom miljoner av varje år, så det är definitvt en volymproduktion.

– Superintessant är också time to market. Man slipper exempelvis göra ett verktyg för en produkt utan kan skriva ut designen direkt. På utvecklingstadiet finns massor av tid att spara.

Björn Björnström och EOS ser inte additiv tillverkning som en ersättning för skärande bearbetning, utan snarast som ett komplement.

– Var sak ska användas för det den är bäst för, säger han.

Vi ligger bra till

De additiva metoderna har fått en bra utveckling i Sverige, konstaterar Björnström.

– Centraleuropa, främst Tyskland, har drivit det här längst, men stora bolag i Sverige är definitivt konkurrenskraftiga. Alla större industribolag satsar enorma resurser på att bygga upp kompetenscenter kring det här.

– Mindre företag, legotillverkare, verktygstillverkare och så vidare, är fortfarande inte lika offensiva.

– Men tekniken växer väldigt starkt just nu och kommer att göra det under överskådlig tid, slutar Björn Björnström.

Ikea lanserar 3D-produkt och 3D Center inviger nytt

På plastsidan är produktionen i full gång på många sätt och ofta i höga volmer, konstaterar Ulf Qviberg på 3D Center i Västervik.

– Att 3D-printade produkter börjar få fäste på marknaden är IKEAs lansering av kollektionen Omedelbar för bara ett par veckor sedan, ett tydligt tecken på, säger han.

– I den kollektionen finns en produkt som är producerad med en HP Fusion 3D-skrivare. Det är en världsnyhet och verkligen en milstolpe för den här branschen. Det finns inget företag i den kalibern som lanserat en sådan produkt.

– Det är också ett bevis på att branschen lyckats nå en kostnadseffektiv produktion. Det har man jobbat mot i många år. Det har varit ett lite för dyrt alternativ många gånger. Men under de senaste åren har det förändrats ganska kraftigt och nu kan man producera höga volymer kostnadseffektivt.

– Det beror främst på HP:s fusion-teknik som är den i särsklass snabbaste tekniken på marknaden idag. I kombination med material som ger hållbara och åldersbeständiga, nylonbaserade plastmaterial.

– Det finns många exempel på företag som producerar maskinkomponenter på HP Fusion-maskiner. Det är starka industriplaster som kan ersätta aluminium i många applikationer.

– Det är större potential för polymer än det är för metall just nu, menar Ulf Qviberg.

– Metall är jättebra för nischade produkter. Gemensamt för metallen är att slutprodukten måste ha ett högt värde, annars går det inte att producera något vettigt på metallskrivare.

– Plastmaskinerna har kommit betydligt längre, och produkterna IKEA tillverkar är nog nere på runt 60 öre grammet i produktionskostnad. Kostnaden för metall är många, många gånger högre.

– Det är flera orsaker till att plasten kommit längre. En viktig faktor är naturligtvis de betydligt lägre smältpunkterna. Det handlar om skillnaden mellan 200 och 800-1 000 grader. En annan faktor är tiden. Metall tar betydligt längre att skriva.

– Komplexiteten på metall är betydligt högre, dessutom. Här kommer man snabbt in på metallurgifrågor och såna saker. Plast är betydligt enklare.

– Den fusion-teknik HP tagit till marknaden är också en enorm utveckling för branschen och det är den som gjort det möjligt för IKEA att nu gå in i det här och lansera den printade produkten.

– Föregångaren, SLS-tekniken, har utvecklats under 20 år och varit jätteviktig för branschens utveckling och med vilken många företag anammat tekniken och serieproducerat både komponenter och produkter.

– Med HP:s lansering av fusion-tekniken har man i princip halverat kostnaden och det har tagit tekniken ytterligare ett steg.

– IKEAs produkt befäster detta på ett mycket tydligt sätt. det kommer definitivt att öppna nya dörrar.

Ungefär samtidigt som IKEA lanserade produkten, invigde 3D Center sina lokaler i Västervik. Det är en milstolpe så god som någon, i synnerhet för företaget som på det sättet sprider sin verksamhet geografiskt.

– Västervik är inte bara en fantastiskt fin stad, den ligger geografiskt bra till, mitt emellan Stockholm, Göteborg och Malmö. I dagens IT-samhälle behöver man inte flytta till storstäderna.




  • Jun 18, 2021

    ABB moderniserar i Grycksbo

    Nyheter Lösningen från ABB optimerar processen och uppfyller senaste kraven inom maskinsäkerhet.
    77
Loading...

MEST LÄSTA

SENASTE NYTT