-Svenska -SV Inställningar

Inställningar

Please select your country!

{{group.Text}}

{{"ifind_go-back" | translate}}

{{group.Text}}

Additiv tillverkning vänder upp och ner på designbegreppet

Innovation 2018-05-24 Åsa Backman Oskar Omne

Sandvik Additive Manufacturing i Sandviken servar hela Sandvikgruppen och har vad som krävs för att tillhandahålla ett komplett erbjudande, från idé till färdig produkt, vid en tidpunkt där de flesta företag precis har börjat inse fördelarna med additiv tillverkning (AT).

​Sandvik Additive Manufacturing är det nyaste produktområdet inom Sandvikgruppen och befinner sig i ett stadium av intensiv tillväxt i form av resurser, kapacitet, personal och inte minst kundförfrågningar, när konkurrensen inom additiv tillverkning nu börjar ta fart .

”Marknaden för additiv tillverkning i metall är fortfarande i sin linda, men det är en attraktiv marknad med stor tillväxtpotential. Under 2015 började additiv tillverkning i metall att gå från att uteslutande vara ett verktyg för FoU och prototypframställning till att bli ett tillverkningsverktyg. Under 2017 har utvecklingen mot att bli en mogen produktionsteknik gått ännu snabbare, till exempel inom flygplans-, läkemedels- och verktygsindustrin”, säger Kristian Egeberg, President of Product Area Additive Manufacturing vid Sandvik Machining Solutions, det affärsområde dit Sandvik Coromant hör.

Mikael Schuisky är Operation Manager vid Sandvik Additive Manufacturing och enligt honom befinner sig Sandvikgruppen i en unik position.

”Sandvikgruppen har all kompetens som krävs för att tillhandahålla ett komplett erbjudande, från idé till färdig produkt”, säger han och pekar på affärsområdet Sandvik Materials Technology som är en världsledande leverantör av den typ av metallpulver som används för additiv tillverkning. ”Det är ytterst få företag som kan erbjuda hela kedjan från egen utveckling och framställning av pulver till AT-design och val av AT-process och som dessutom ligger i framkant när det gäller efterbehandlingsteknik som maskinbearbetning och sintring.”

Kristian Egeberg konstaterar också att Sandvikgruppens kompetens inom såväl additiv som traditionell, avverkande tillverkning med CNC-maskiner är något alldeles unikt och hänvisar till att Sandvik Coromant ligger granne med Sandvik Materials Technology i Sandviken.

”Additiv tillverkning är en fantastisk metod för vissa applikationer, men i andra lägen kommer den avverkande tillverkningen fortfarande att vara mer kostnadseffektiv”, säger han. ”Vi har själva den kompetens som krävs för att erbjuda både produkter och rådgivning inom båda dessa områden.”

Mikael Schuisky berättar att den första diskussionen med kunden beträffande tillverkningsmetod är mycket viktig.

​”Om du först frågar ett företag som sysslar med skärande bearbetning och sedan ett skrivarföretag så får du garanterat helt olika svar när det gäller vilken tillverkningsmetod som lämpar sig bäst för din komponent”, säger han. ”Eftersom vi kompetens inom båda de här områdena kan vi ge våra kunder objektiva rekommendationer.”

I de flesta fall är additiv tillverkning ett bättre val när man ska tillverka komplexa komponenter.

”Additiv tillverkning vänder upp och ner på vårt förhållningssätt till design och vad som är möjligt att tillverka i ett stycke, men det gäller att vara öppen och vara en skicklig designer”, säger Mikael Schuisky.

För att förtydliga vad han menar visar han en komponent som är tillverkad med traditionell, skärande bearbetning och motsvarande komponent framställd med additiv tillverkning. Det ser ut som två helt olika komponenter.

​”Om du verkligen förstår vad komponenten måste kunna användas till så kan du utforma detaljen så att den får rätt styrka och hållfasthet exakt där det krävs. utan att du behöver ta hänsyn till de begränsningar som finns vid traditionell tillverkningsdesign”, förklarar Mikael Schuisky. ”De fördelarna får man inte om man bara 3D-printar något som egentligen är designat för subtraktiv tillverkning.”
Långsiktig hållbarhet är en viktig drivkraft
Additiv tillverkning har också många fördelar när det är önskvärt med lätta komponenter. Flygindustrin strävar till exempel alltid efter att kunna spara ännu mera vikt, i jakt på både lägre bränslekostnader och mindre koldioxidpåverkan. Detsamma gäller bilar och lastbilar och allt annat som rör sig.

”Bränsleförbrukningen är en sak, men glöm inte verktyg och allt annat som vi kånkar runt på, där en lättare produkt skulle skona axlar och rygg”, påpekar Mikael Schuisky.

Förutom hälsovinster och minskad bränsleförbrukning erbjuder additiv tillverkning en rad andra fördelar. Färre transporter och produktionssteg än vid traditionell tillverkning och kraftigt minskad materialförbrukning, tack vare att både den nya utformningen av produkten och tillverkningsprocessen kräver mindre material.

”När en komponent printas kommer cirka 95 procent av pulvret till användning och resten kan smältas ner och användas på nytt”, säger Mikael Schuisky. ”Jämför det med den traditionella tillverkningen där du börjar med en stor klump och det mesta av den blir till spånor.”

Möjligheterna med additiv tillverkning växer i takt med att tekniken mognar. Kristian Egeberg, Mikael Schiusky och deras kollegor är i full färd med att finslipa erbjudandet så att det ska ge maximalt värde för kunderna.

”Vi är experter på metallurgi, världsledande på pulvertillverkning, efterbehandling och skärande bearbetning. Med 150 år i metallbranschen förstår vi värdekedjan för additiv tillverkning bättre än de allra flesta. Dessutom har vi de senaste åren gjort stora FoU-investeringar inom olika typer av processteknik för additiv tillverkning – och nu håller vi som bäst på att ta fram komponenter för industriell användning”, säger Kristian Egeberg.

Allt hänger på pulvret

Additiv tillverkning funkar inte utan rätt pulver. Pulvrets kvalitet och egenskaper spelar stor roll för den färdiga komponentens egenskaper. Lite förenklat finns det tre aspekter att ta hänsyn till: råvara, partikelstorlek och morfologi.

Idag används framförallt fem typer av legeringar vid additiv tillverkning: stål, koboltkrom, nickel, aluminium och titan.

”Beroende på tillverkningsmetoden och vilka egenskaper man är ute efter omvandlas det smälta materialet till rätt partikelstorlek och morfologi genom så kallad gasatomisering”, förklarar Peter Harlin, Senior Engineer vid FoU-avdelningen för Powder Technology vid Sandvik Materials Technology. ”Beroende på vilken additiv tillverkningsprocess pulvret ska användas till, måste det ha rätt storlek för att pulverpartiklarna ska gå att använda i processen.”

”Vid pulverbäddsfusion med laser till exempel måste partiklarna vara riktigt små, bara några få mikrometer, medan maskiner för riktad energideponering kan hantera betydligt större partiklar på cirka 100 mikrometer.”

​Något som bekräftas av Lars-Erik Rännar som är forskningsledare inom additiv tillverkning vid det tvärvetenskapliga forskningscentret Sports Tech Research Centre vid Mittuniversitetet i Östersund. Han tycker sig se en tydlig trend där framtiden inom additiv tillverkning går mot nya legeringar och specialutformade pulver.

”För Sandvik som både har lång erfarenhet av metallurgi och bred kompetens på pulversidan och inom additiv tillverkning är det här en naturlig utveckling. Jag ser fram emot att beställa skräddarsytt pulver från dem i framtiden”, säger Lars-Erik Rännar.

 

 

Vi använder cookies för att ge dig en bättre användarupplevelse. Läs mer om cookies.