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: Digitale tvillinger kan være guld værd

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

Kommentarer (0)
Forsiden lige nu

Tusindvis af gymnasieelever skal prøve kræfter med industrien

Langt flere unge skal vælge en teknisk retning efter endt ungdomsuddannelse. Det er ambitionen i et nyt projekt rettet mod Trekantområdets gymnasieelever

Fynske robotter med udlængsel

Plus

Topchef i tale
Topchefen trækker sig snart fra den daglige drift

Vild konkursrekord i jubelåret 2018

Virksomheder er glade for jobcentre

Nyhedsbrev

Online Avis Arkiv
Plus

Niche sikrer succes

Hoyer Motors indviede ny testcenter

Industriens Verdensmål
Ingeniører sætter kurs mod bæredygtighed

Industriens Verdensmål
Celsa Steel Service satser grønt

Fremtidens Automation
Kunstig intelligens begynder med gode data

Klumme: Digitalisering er fremtiden

Fremtidens Automation
Festo går til filmen

Fremtidens Automation
Automationshus vokser mere end forventet

Fremtidens Automation
Dit automations-nyhedsbrev skifter navn

Fremtidens Automation
Automations-event får nordisk premiere

Fremtidens Automation
Forventer 400 gæster til dag om Industri 4.0

Plus

2018 var et bump på vejen hos Sjølund

Ejerne har dog fortsat fokus på den langsigtede vækst

Fremtidens Automation
Robotter klar på syv minutter ...eller på tre måneder

Fremtidens Automation
Scanner rykker ind på mobilen

Plus

Regnskab
Specialmaskinbygger opruster med flere fastansatte

Plus

Dansk producent melder vinterklar

Epoke eksporterer sit vintermateriel til store dele af verden, og en række markeder er i fremgang

Plus

Regnskab
NG Metal slår egen rekord

Italiensk agentur til Kapema

Succesfuld Granly-direktør træder ud af den daglige koncern-ledelse

Branchetal
Optimismen falder blandt SMV'erne

Rival tager del i udviklingen af fremtidens vindmøller

Stor ordre kræver nyt planbord

Plus

Orskov-familie hiver 9 millioner ud i udbytte

Maskinproducent overtager software-virksomhed

Fiberlaser designet til egenproduktion

1

Dansk metalindustri hægtet af 3D-kapløb

Mazak oppe på de store tandhjul

Værktøjsfabrik hædret af globalt forum

Få bevis på dine måletekniske evner

DMG melder alt udsolgt

Milliardoverskuddene ruller fortsat ind i dansk erhvervsliv

Se alle Medlemmernes egne nyheder

Vil du med på vores succes – her hvor de spændende opgaver bliver til virkelige projekter?

EB80 multifunktionsmodul - en nyhed fra Metal Work Pneumatic

Dansk Procesventilation har færdiggjort svejserøgsudsugning til mekanisk serviceværksted

Skru op for farten med CMT Cycle Step

Det kan du også med tekstil

Mixere/Omrørere fra AxFlow

Fibox - Ny video om ARCA skabet

Ekspert i Automatdrejning - Tag kontakt til Automa

Laserskæring op til 6000 x 2000 mm hos Ollerup Maskinfabrik (Slagelse)

Elektropneumatisk trykregulator til optimal styring

Rotec er specialister i levering af automatisering og specialmaskiner til elektronikindustrien

Måling af statisk elektricitet

Svingnings- og Chokdæmpere fra WILLBRANDT Gummiteknik

Konturmåleapparat CM1 - klare strukturer og enkel håndtering

Fokus på service

Nordens førende Graco forhandler

Positionere og controllere med Ethernet interface

Et fedt sted at være – projekt arbejdsglæde hos Hedema

Grundkursus i hygiejnisk design med fokus på maskiner og udstyr

Kendt ansigt i ny stilling hos Carsten Holm A/S Sealing Solutions

Opdateret produktbrochure fra JLM Teknik

Kender du Lenzes Smart Motor til horisontal conveying?

Mitsubishi Kazan 25 luft/luft varmepumpe

SmartInvent - Vault Seminar

Meldgaard Silikat gør klar til Scandinavian Coating

Send til en kollega

0.384