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”.

Læs også: Millioner til nordjysk 3D-print

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: Det sker: Kom i gang med Industri 4.0

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

Industriens investeringer på katastrofekurs

Investeringskrisen fortsætter og kan ende med en tilbagegang på dybtrøde tal

Plus

Midtjydsk Fornikling investerer millioner i ny teknologi

Rationel produktion gennem automatisering

Pris til formanden for industritekniker.nu

Ledelse bytter plads i Hydraulico

Hydraulico klar til generationsskifte med et positivt regnskab.

Nyhedsbrev

Plus

Topchef i tale
IAI-direktør: Vi investerer os til effektivitet

Online Avis Arkiv

Universal Robot-medstifter vil automatisere laboratorier

Plus

Underleverandør: Svejserobot er første skridt i effektivisering

Fra Ry til Chicago

Karstensen-selskab køber virksomhed i Hanstholm

Plus

Regnskab
Væksten fortsætter: Karstensens runder 1,3 milliarder

Plus

Rekordstor ordreindgang hos Masentia

Mejeri automatiserer ostepakkeriet

2

Århusiansk start-up gør klar til at indtage bilindustrien

Iværksætterduoen øjner muligheder for at indtage bilbranchen med nanolim, der hæfter metal og plast.

Specialmagasin zoomer ind på overfladen

Mazak og Siemens fælles om ny CNC-maskine

Få styr på flowet i maskinparken

Gnisten gives videre til Henning

Smart ophæng giver store besparelser

Kyocera Unimerco klar til Control-messen

Mapal forbedrer økonomien i stålboringer

Plus

"Nu er vi ude af krisen"

Ny fabrik satte Midtjydsk Fornikling under ekstra pres i krisen.

KJV vil nappe markedsandele på skærende værktøj

Automation & Teknik
Topmøde sender Industri 4.0 ned i øjenhøjde

Broen A/S fandt 300 timers ekstra produktionstid

Kun en ud af ti industrivirksomheder er digitale vindere

Robotarm frigiver kapacitet til udvikling

Gennemløbstiden reduceret fra tre uger til en dag

Branchetal
Det stærkeste opsving i industrien i 30 år

Robotter giver vækst hos vestjysk virksomhed

AAO Steel: Hannover Messe giver unik kontakt til kunderne

Robotterne indtager tandhjulsfabrik

Lemvigh-Müller vil udvikle robotter til byggeriet

Automation & Teknik
Hannover viser vej til Industri 4.0

Børnepasning under lockout kan give ekstra skatteregning

Automation & Teknik
Robotter giver vækst hos vestjysk virksomhed

Se alle Medlemmernes egne nyheder

Det kører der-ud-af

Stålspær til carporte mv.

Dansk Maskin Teknik Udvikler ny overførselsbane.

Besøg Lafet på Hannovermessen 2018

GDPR - EU har ændret reglerne, vi stiller skarpt på Anonymisering af personoplysninger

Hygiejnediplom til håndværkere, der arbejder i fødevareindustrien

Vidste du, at det er kæde og sjækler fra Fyns Kran Udstyr A/S, der...

Dagsprisen på Gaspoint Nordic

Kampagnetilbud på Carhartt T-shirts

Casella lancerer innovativ kalibrator til luftprøvetagningspumper - Flow Detective™

Montageskinne

FRECON styrker bestyrelsen

Korrosion - Hvad rører der sig egentlig på området?

Nye muligheder til automation/robotenheder med VMECA vakuum-komponenter

Er livet for kort til komplicerede projektforløb?

Meldgaard Silikat A/S på Elmia messe

Stor sprøjtedyse forstøver i 360º

Rationel produktion gennem automatisering

Skal du søge midler via InnoBooster?

Nem sikring af pakkelinjer.

Konfigurer dit APEX gear nemt og hurtigt, og få det leveret inden for 2-3 u...

Nordfab på Nordbygg

Mejeri automatiserer ostepakkeriet

Åbent hus / Smart automation hos Freeform i Vejle

Vind en ZEISS kikkert

Send til en kollega

0.225