Pådrivere og pionerer innen additiv produksjon

Tekst:Roger Stormo
PUBLISERT: 7 september 2023
Bilde: metalurgiamontemar0 / Pixabay

Det er ingen tvil om at 3D-printing har blitt en suksess på hobbybasis, millioner av desktop 3D-printere er solgt verden over, og folk bruker det til å printe miniatyrer, reservedeler eller hjelpemidler og annet. På industribasis har metodene for 3D-printing i mange år kun vært brukt til å lage prototyper under utviklingen av nye produkter, da det alltid er raskere å 3D-printe enn å sprøytestøpe. Man kan også 3D-printe formene som deretter skal sprøytestøpes, for den saks skyld.

Men tiden er inne for å omfavne ren produksjon med additive metoder. Og her er det noen bransjer som har gått i bresjen med å tidlig benytte seg av teknologiene. Disse bransjene er også pådrivere i utviklingen av 3D-printing som produksjonsmetode. Og jo flere som slutter seg til additiv produksjon, jo billigere blir jo både utstyr, reservedeler og materialer. Vi skal ta en titt på disse tidlige brukerne av additiv produksjon, hvor områdene har vært tannhelse (dental), helse (medisin), romfart, fly- og bilfabrikker, annen fabrikkproduksjon og transport. Hva er det som gjør at additiv produksjon først har hatt gjennombrudd på disse feltene?

Luft- og romfart

3D-printing har nå utbredt bruk i luft- og romfart, spesielt av én hovedgrunn: man kan produsere deler som veier lite. Dermed har man kunnet bytte ut tyngre deler, da man ved å 3D-printe delene enkelt kan produsere objekter med ekstremt kompleks geometri, og avansert generativ programvare kan eliminere materiale der det ikke bidrar til den mekaniske funksjonen. Man kan ha hulrom inne i en del som er printet i ett stykke. Dette reduserer delens vekt, noe som lønner seg. Raketter og fly blir betydelig lettere og man sparer brennstoff. Med additiv produksjon blir man også kvitt restriksjoner på delenes form og fasonger, og man har kunne konstruere friere. De mest avanserte rakettmotorene benytter seg derfor nå av deler som det ikke har vært mulig å konstruere ved tradisjonelle prosesser, og når delen er printet i ett stykke slipper man å sette sammen flere objekter for å lage den delen. Da sparer man også manuell håndtering og montering.

Biler

Bilindustrien lever i sterk konkurranse mot hverandre og må stadig utvikle modeller med konkurransefortrinn som skal appellere til kundene. Det å utvikle nye bilmodeller går raskere når man kan 3D-printe de nydesignede delene under prototypingen. Etter hvert som flere og flere materialer har blitt utviklet for 3D-printing, har de 3D-printede delene nå kommet dit hen at de kan være identiske med ferdig produserte deler. I senere tid har man også gått over til additiv produksjon av enkeltdeler i selve fabrikkproduksjonen, spesielt deler inne i kupeen. I tillegg har bilverksteder nå begynt å produsere reservedeler til eldre biler, hvor fabrikanten selv er tom for delen på lager og ikke lenger lager nye.

 Tannhelse

Tannhelseindustrien driver mye med personlig tilpasning til hver enkelt kunde. Alle har vi forskjellige tenner. Additiv produksjon er jo å lage en og en del, og er dermed ypperlig til denne bruken, i tillegg til at det kan produseres med materialer som er identiske med de som har vært benyttet tradisjonelt. Personlig tilpassede tannreguleringer, 3D-printede fyllinger eller replikaer av hele tenner og i det siste, skallfasetter. Tannbehandling er dyrt fra før av, så additiv produksjon har ikke vært fordyrende her.

Medisin

Innen legevitenskapen driver man også en del med personlig tilpasning av proteser. Man kan også 3D-printe deler som skal inn i kroppen, som f.eks. kneskåler. Og via skanning av pasienter som skal gjennomgå en operasjon, har med ved å bruke 3D-printing lagd modeller av pasientens organer som kirurgen kan tørrtrene på før selve operasjonen finner sted. Med bioprinting har man også begynt å lage bløtdeler med levende vev, som kan erstatte indre organer. Her er det et enormt potensial som det forskes mye på.

Fabrikkproduksjon

I en fabrikk produseres gjerne deler som settes sammen enten manuelt eller av roboter. Også her har additiv produksjon kunnet levere en metode å lage ting på som krever mindre eller ingen montering av deler. 3D-printing av jigger og fiksturer har vært et tidlig bruksområde. Dette er deler som holder ting på plass under montering slik at delene passer sammen. Forenkling er et stikkord for fabrikkproduksjon med additive metoder.

Transport

Dette er et område hvor det til en hver tid har vært et stort behov for reservedeler. Ta for eksempel jernbanevogner. De er gjerne i bruk i flere tiår og man har derfor pleid å produsere mange nok reservedeler til at de skal være på lager like lenge som jernbanevognenes levealder. Så delene ligger på lager i mange år, og lagerhold er kostbart. I transportbransjen har man nå tatt inn over seg at det holder å ta vare på tegningene, og 3D-produsere deler «on demand». Ofte kan man også frembringe de 3D-printede delene rasker enn hvis man har måttet bestille dem fra lager. Pandemien viste oss også at det ikke alltid er bare bare å bestille deler over landegrenser.

Som vi ser er det blant annet følgende fordeler tidlige brukere av additiv produksjon har sett: Kompleks geometri, personlig tilpasning, lav vekt, eliminering av lagerføring, produksjon av deler som ikke kan produseres med andre metoder, hurtighet og forenkling.

Ulempene er at det foreløpig er relativt kostbart å serieprodusere med additive metoder. Utstyr og materialer vil imidlertid få reduserte kostnader, jo flere som begynner å ta i bruk teknologien.

 

 

 

 

 

Les mer

Skriver ut korallrev og parkourbane

Concrete Print bygde det første 3D-printede huset i Sverige for et par år siden. Siden den gang har selskapet fått flere andre oppdrag for å trykke med betong, sist fundament for å redde Sveriges siste korallrev og en parkourbane til SM-uka i Västerås.
Concrete-Print-1-1024x683

3D print vokser kraftig viser rapport fra Protolabs

Den nye utgaven av Protolabs årlige internasjonale 3DP-trendrapport viser at 3D-printmarkedet vokser raskere enn forventet. Rapporten baserer seg på markedsinformasjon samt uttalelser fra 700 ingerniørekspertenr verden over.
sementprint

Forskning på AM med dupleks rustfritt stål

Hvordan kan dupleks rustfritt stål brukes optimalt både for lasersveising og additiv produksjon? Amir Baghdadchis fra Högskolan Väst i Sverige søkte svaret på det spørsmålet i sin doktoravhandling.
Amir-Baghdadchi-doktor-i-produktionsteknologi-1024x682

Jernbaneselskap satser på AM for reparasjoner

Det franske transportselskapet Alstom har vært tidlig ute med additiv produksjon. Nå skal teknologien også tas i bruk i Sverige gjennom en ny samarbeidsavtale.
Alstom-bergslagen

Siste nytt

3D-printede priser i Scandinavian Touring Car Championship

Da årets første STCC-konkurranse ble avgjort nylig, mottok de tre øverste på pallen trofeer som ble 3D-printet med gull-, sølv- og bronsefarget filament.
stccZ62_2506x-1024x682

BigRep med flere høytemperaturmaskiner

Tyske BigRep lanserte nylig ikke bare én, men tre nye 3D-skrivere for utskrift i høye temperaturer. Utgivelsen er et resultat av selskapets oppkjøp av HAGE3D, som ble annonsert i fjor høst.
IPSO105_inFormnext2023-1024x683

Skriver ut korallrev og parkourbane

Concrete Print bygde det første 3D-printede huset i Sverige for et par år siden. Siden den gang har selskapet fått flere andre oppdrag for å trykke med betong, sist fundament for å redde Sveriges siste korallrev og en parkourbane til SM-uka i Västerås.
Concrete-Print-1-1024x683

3D-printede komponenter i de nye Apple Watch modellene

En rapport fra TF International Securities-analytiker Ming-Chi Kuo indikerer at nye smartklokker fra Apple Inc. vil inkludere 3D-printede metallkomponenter.
applewatch