Additive Manufacturing redefinerer produktdesign og produksjon.

’Additive manufacturing’ vil revolusjonere måten å designe og produsere metallprodukter på i fremtiden. Mens tradisjonelle produksjonsteknikker satte begrensninger for typer geometrier som kunne lages, gjør utvikling innen additiv produksjon at det kun er fantasien som setter begrensninger.

Additive manufacturing bruker metallpulver eller metalltråd til å produsere metallprodukter ved hjelp av teknologi som bruker tre-dimensjonal printing (3D-printing). Teknikken Selektiv lasersmelting (SLM), som ser ut til å bli meget populært de neste årene, fungerer ved å smelte lag på lag med metallpulver ved hjelp av en laser. Fordi materialet kun blir lagt på der det trengs, er 3D-printeren ideell for å lage detaljerte, lette former for komplekse operasjoner med høy verdi. Som et resultat av dette, forventes det at additive manufacturing vil bli brukt mest i bilindustrien, i tillegg til luftteknikk og medisin, men teknologien kan også bli bruk på tvers av forskjellige segmenter innen metallproduksjon.

«Fuktighet og oksygen er de to viktigste parametrene når det gjelder å skape optimale forhold for 3D-printing. Å opprettholde en inert atmosfære blir viktigere jo mer reaktivt materialet er», sier Bo Williamsson fra AGA.

Å bruke additive manufacturing innen metallproduksjon åpner opp for et antall utfordringer og muligheter. Mens investeringskostnader og driftskostnader ved bruk av en industriell 3D-printer er relativt høye sammenlignet med mer tradisjonelle metoder, ser vi klare fordeler. For eksempel kan en 3D-printer skape komplekse geometrier fra mindre materiale, som reduserer mengden materiale som blir til avfall. Når det gjelder det endelige resultatet kan sluttbrukere nyte godene ved en del som er sterkere, lettere, mer energieffektiv og ikke minst ser bedre ut.

Additive manufacturing blir ofte kalt 3D-printing, der man «printer» detaljer lag på lag ved bruk av en laser og et metallpulver. Det kan imidlertid brukes alternative energikilder og tilsetningsstoffer.

Additive Manufacturing gir store potensielle fordeler

Bo Williamsson, ansvarlig for laserproduksjon og additive manufacturing hos AGA Region Nord, sier at fordelene ved additive manufacturing helt klart overgår ulempene.

A high-power laser beam is scanned over a bed of powder, sintering the powder into the required shape, in the path of the laser beam. After each layer, the bed is lowered by a short distance and a new layer of powder applied. This technique is suitable for smaller components where precision is a key requirement.

«Mens industrien fortsatt har mye å lære når det gjelder denne teknikken, er det helt tydelig at den muliggjør printing av geometrier som aldri før har vært mulig å produsere. Additive manufacturing gir designere fullstendig frihet til å skape veldig nøyaktige egenskaper innen struktur, styrke, vekt, estetikk og aerodynamikk», forklarer han, og legger til at tidskrevende prosesser som brukte å involvere flere produksjonstrinn, kan nå printes i én enkeltsekvens.

Additive manufacturing skaper utallige fordeler verden rundt. For eksempel forklarer Williamsson at flymotorer kan lages betydelig lettere ved å endre designet og bruke en 3D-printer ved produksjon av komponentene. Andre eksempler omfatter produksjon av skreddersydde implantater, senderdetaljer, prototyper og utvikling av komponenter for Formel 1-biler, tilpassede sykkelrammer o.l. Mulighetene, sier Williamsson, er endeløse.

Så hvilken rolle spiller AGA når det gjelder økende bruk av additive manufacturing?

Hvis du ser inn i behandlingskammeret til 3D-printeren, hvor metallpulveret blir smeltet lag på lag med en laser i en inert atmosfære for å skape en tre-dimensjonal detalj, så vil du oppdage at prosessen ligner litt på en sveiseprosess. Prosessgasser slik som argon blir også bruk til å skape en optimal atmosfære for 3D-printingsprosessen.

3D-printet gjenstand laget av metallpulver ved bruk av avansert teknologi fra Linde. Resterende pulver blir fjernet fra delen.
Bilde brukt med tillatelse fra Trumpf.

Det er derfor bedrifter som AGA og Linde, som har uovertruffen erfaring og kunnskap om gass, metallurgi og sveising, i økende grad begynner å etablere seg som foretrukne partnere innen additive manufacturing.