23948sdkhjf

Digitaliseret 3D-print i metal åbner ny verden for industrien

| Af Redaktionen | Tip redaktionen om en historie

Indenfor dansk produktionsindustri er 3D-print i metal stadig et nyt og relativt uprøvet område, hvor man i høj grad mangler digitale redskaber til at håndtere produktionen.

Det skal projektet AM-LINE 4.0 give nye løsninger til, sammen med udvikling af computermodeller, som kan afdække hvordan et 3D-printet emne vil opføre sig undervejs i produktionen, og bagefter når det belastes i brugssituationen. DTU Mekanik har modtaget 8 mio. kr. fra Innovationfonden til projektet, hvor professor Jesper Hattel koordinerer instituttets indsats og leder af arbejdspakke 4, ”Digital Twin of AM Production Line”.

Som en del af projektet etablerer Teknologisk Institut en hel produktionslinje for 3D-metalprint, og DTU Mekanik står for at udvikle det, man kalder den digitale tvilling, det vil sige den digitale repræsentation af produktet, og hvordan det opfører sig under produktionen og bagefter i driften. Man vil herved have adgang til en række digitale modeller og redskaber til at overvåge og kvalitetssikre produktionen, mens den er i gang, og ikke kun ved for eksempel stikprøvekontrol bagefter.

Digitale redskaber hjælper med at styre produktionen ved 3D-metalprintning – og meget andet
Med projektet vil dansk industri ikke bare få adgang til viden og knowhow om produktion af 3D-metalprint, de vil også kunne tilpasse de digitale modeller, som DTU-forskerne udvikler til mange andre former for produktion. Så perspektivet for produktionsindustrien er i virkeligheden langt større end 3D-print i metal.

- Filosofien med den digitale tvilling af produkter og systemer er en meget vigtig del af Industri 4.0, fortæller professor Jesper Hattel.

- Det er et grundlæggende og helt generelt koncept, at vi kan etablere den digitale tvilling for produkter og systemer, og derved være i stand til at forstå, hvordan produkterne produceres og opfører sig i drift, for ultimativt at kunne forbedre produktionen og produkternes egenskaber og performance.

De digitale modeller skal fødes med opsamlede data fra for eksempel sensorer, som under produktionen skal måle forskellige procesparametre som temperaturer og så videre. Scannere vil ydermere indsamle nøjagtige data om det 3D-printede emnes dimensioner, og herved om det lever op til de geometriske tolerancer, som man har stillet til emnerne på forhånd.

- Hvis nu man under produktionsprocessen kan scanne sig frem til, at emnet her kommer til at bøje, så kan man jo føde den information tilbage i computermodellen, som så vil sige noget om, hvad man skal gøre for at undgå det, siger Jesper Hattel.

Læs også: DTU udfordrer grænserne for 3D-print

Det kommer i sidste ende til at betyde, at man kan tilpasse og korrigere produktionen i samme øjeblik, der begynder at ske fejl, og produktet afviger fra de krav, man har stillet på forhånd.

Forskningen skal afdække, hvordan 3D-metalprint opfører sig i produktionen og under drift
-
De eksisterende computersimuleringsmodeller af hvordan 3D-printede metalemner opfører sig i produktionen og efterfølgende er stadig mangelfulde, men med projektet her vil vi få mulighed for at skabe en helt ny forståelse af, hvordan hele proceskæden påvirker emnernes egenskaber, og hvordan det skal beskrives numerisk – og det kræver kompetencer fra alle de tre involverede sektioner på instituttet, bemærker Jesper Hattel.

I projektet vil der specifikt blive fokuseret på den form for 3D-metalprintning, som hedder selective laser melting (SLM), og som består af en proces, hvor man bygger emnet op lag på lag ved at lægge metalpulver på, og så smelte det med laser ovenfra. Det er den samme gradvise opbygning som kendes fra 3D-print i for eksempel plast, og som gør, at man kan opbygge emner med komplekse, indre strukturer. Processen med 3D-print, eller additive manufacturing, er i sig selv digital af natur, fordi selve printprocessen foregår fuldt computerstyret ud fra en CAD-tegning i 3D og en kompliceret plan for, hvordan laseren skal smelte metalpulveret, den såkaldte scanningsstrategi. Metalemnet printes på en basisplade, hvor det sidder fast med små støttestrukturer, hvorved der opbygges termiske spændinger, som så frigives i form af deformationer, når det skæres fri.

- Det vi ser her, fortæller Jesper Hattel:

- Er deformation af emnet, som skyldes termiske forskelle under printprocessen, og det er et af de store problemer med 3D-metalprint. Men det kan vi kompensere for ved at lave en ny scanningsstrategi, som tager højde for den viden. Vi har lavet en computersimulering af, hvordan processen foregår, og ved hjælp af den kan vi så foreslå en anden scanningsstrategi, så det termiske felt bliver mere homogent. Vi kan altså ved hjælp af computersimuleringer forudsige, hvordan scanningsstrategien skal være, så vi ikke får så store termiske deformationer - men foreløbig kun får simple emner som det viste.

De nye modeller, som forskningen kommer frem til, skal i sidste ende blive til simuleringsmodeller, som kan anvendes generelt i produktionen til forudsigelse af, hvordan de 3D-printede metalemner vil opføre sig under forskellige forhold under fremstillingen og bagefter i drift.

Artiklen er bragt i samarbejde med DTU.

Mere om: 3D-print | DTU


Hold dig opdateret med Jern & Maskinindustrien
Er du abonnent? Bliv abonnent

Med et abonnement får du ubegrænset adgang til online avisen. Læs avisen online


Skriv kommentar
Forsiden lige nu
Plus

Specialmaskinbyggere
Specialmaskiner: Indtjening balancerer på en knivsæg

Plus

Specialmaskinbyggere
Specialmaskinbyggerne holder risikoen ud i strakte arme

Plus

Specialmaskinbyggere
Se tallene: Her er specialmaskinernes vigtigste nøgletal

Industriens Verdensmål
- Vores rustfri stål skal helst have levet et tidligere liv

EuroBlech er i fuld gang

Nyhedsbrev

Ejerlederne er klar til at sælge virksomheden

Online Avis Arkiv

Semco Maritime satser

UR-robot lukkede børsen i New York

Industriens Verdensmål
Maskinfabrik satser grønt

Plus

Dansk skibsværft: De næste to-tre år bliver vi tre gange større

Arbejdsmarkedet fortsatte rekordstriben i august

Plus

Tandhjulsproducenter
Tandhjul trækker igen indtjening op

Store virksomheder opruster med mere uddannelse

Professor: Arbejdere kan blive alvorligt syge af krom

Spåner og grater driller

BILLEDSERIE: Print puster traditionel bearbejdning i nakken

Direktør: Vi har fået et gennembrud

Opfindelse giver magnesium ny styrke

Fra plader til færdige emner i et ubemandet flow

Netværk går på jagt i maskinindustrien

Sådan vrider du mest muligt ud af EuroBlech

Topkarakter til underleverandør

Plus

Regnskab
Investeringsridt giver Hosta rekordoverskud

Den nordjyske underleverandør forbereder sig til nyt vækstskridt

Plus

Nordjyder trækker laserskæring hjem

Klar til nye opgaver

Dansk Metal vil have endnu mere fut under praktikpladserne

Erhvervsskoleaftale har lange udsigter: Pengene mangler

- Jeg kan bare godt li’ det her fag

Under Overfladen
Hemmeligheder skaber stærke overflader

Regeringen vil satse på forskning i kunstig intelligens

Ingen interessekonflikt i Industritekniker.nu

Industriens Verdensmål
WWF kræver politisk handling på plastområdet

Flest robotter i det midtjyske

Industriens Verdensmål
Udtjente fiskenet giver smør på brødet

Plus

Gladsaxe topper industriens job-liste

Industrien fortsætter optur på jobfronten

Nye laserskærere vises frem

Se alle Medlemmernes egne nyheder

Julie Bruun fra CP er i dag blevet kåret som Årets Ejerleder i Region Sjælland

Nikodan har travlt på Rødkærsbro Mejeri

Nyt produktkatalog med nye og spændende produkter

Sulzer Pump Ajour 2018

Gazellevirksomhed 2018

BIM-objekter til tekstilbaseret ventilation

sådan slipper du for produktstop ved dødplader

Niels Bohr Institutet: "Vi fik tid til at nørde den gode idé"

Dansk Procesventilation har færdiggjort central rengøringsløsning/støvsuger til EX-område

Dagsprisen på Gaspoint Nordic

ER DU også klar til at spare tid med ERGOLASH surringer?

Ny salgschef hos Bagger-Nielsen

Varmepumpe med rensende UV-filter

S22 Pro kapasitiv touch-kontakt

VPD bearbejdning tilbyder totalløsninger

Nyt ansigt ved Process Engineering A/S!

Stor interesse for robotter til fødevareindustrien

SD2DUG24: Nyudviklet Dupline® generator og Modbus gateway

O45 afspærringshegn

BEKOKAT giver konstant olie- og bakteriefri trykluft og oliefri kondensat

>••••••>••••••>••••••>••••••>••••••> Svingbukkemaskine Schröder PowerBend P...

En automatiseringsbølge ruller ind over e-handelsbranchen lige nu.

Ny Triologimaskine fra IBIX

Leverandør af rustfrit stål er at finde på Foodtech 2018

Uddannelse af medarbejderne

Send til en kollega

0.311