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

| Af Redaktionen | Jern & Maskinindustrien | 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: Dansk AM Hub sætter fart i brug af 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: 3D-metalprint klar til fødevareindustrien

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

Industritekniker.nu runder 100 medlemmer

350 tons Valmont-stål på Esbjerg havn

By og havn skal bindes sammen i den vestjyske by – det sker med en helt ny strandpromenade og landgang

Nu transporterer Q-System også huse

Københavnsk robotproducent klar med ny cobot

Fokus på samarbejdende robotter på Automatica

Sydjysk automationsvirksomhed får tysk gennembrud

Nyhedsbrev

Online Avis Arkiv

Sparer 400 timer om året med nyt logistiksystem

Plus

Vækst kræver værktøjer

Europæiske virksomheder tørster efter arbejdskraft

Plus

Bladt kæmper med afventende marked

Stål-koncernen kunne ikke leve op til rekordåret 2016

Sådan får du fingrene i 400 millioner kroner

Plus

Egatec træder på eksport-speederen

Et strategiskifte kan stadig mærkes hos den fynske automations-virksomhed, der dog begynder at profitere af indsatsen

Plus

Nedtælling til robotbrag

Ensomhed langs motorvejen: Erhvervslivet låser sig inde i hvert deres lukkede rum

- Teknologiske startups i København aner ikke, hvad industrivirksomheder i Jylland laver. Der mangler vidensdeling på tværs af landsdele og mellem iværksættere og etablerede virksomheder

500 ton stål sender dig i himlen

Sanistål leverer alt stålet til et 45 meter højt udsigtstårn

Danske virksomheders salg i udlandet falder på sjette måned

Plus

Topchef i tale
Skrotter 50 millioners omsætning og satser på niche

Plus

Give Stålspærs direktør har benzin i blodet

Torben Larsen har en iværksætter i maven. Men at han skulle ende med at gøre karriere i en stålvirksomhed var ikke givet fra starten

Plus

Direktør: Ny fabrik er en kæmpe tilfredsstillelse

Microturns direktør og ejer Claus Geleff satser stærkt på et rent og indbydende miljø i nyopført automatdrejeri i Humlebæk

EUX-smede bliver revet væk

Ny kølesmøreolie løfter pædagogikken

Unikke maskiner til de svære og helt små emner

Sjørring vil investere 12 millioner i ny fræser

Rias sænker fejlmargin

CE-mærke er guld værd for maskinfabrik

Dansk AM Hub sætter fart i brug af 3D-print

Netværket kan også bruges af kriminelle

Plus

Di-direktør: Udlændinge er guld værd

Plus

Magasinet ProcesTeknik
Broen tænker ventiler helt forfra

Automatikmesse melder alt udsolgt

Plus

Find de gode kunder - og hold fast på dem

Kopihandel koster danske virksomheder 8,6 milliarder årligt

Plus

Derfor aflyste Give Stålspær direktørjagten

Nu risikerer 35.000 virksomheder tvangsopløsning

Stålgrossist: ”Køb kun det stål, der er brug for”

Alliance vil kæmpe for dansk industri

Se alle Medlemmernes egne nyheder

Få overblik over dine serviceenheder med Danløfts online servicesystem Dantech®

Rejsegilde hos C. K. Produktion A/S

Nye UOP alu-fræsere halverer bearbejdningstiden

Ny maskine – nye muligheder!

3D-detektionssensor beskytter værdifulde udstillingsgenstande

>••••••>••••••>••••••>••••••>••••••>••••••> Svingbukkemaskine Schröder MAK 4 Evolution "Up and Down"

CNC Onsite er Specialister i mobilbearbejdning on- og offshore

SONNE er sponsor for ung landsholdsmålmand

Iværksætter automatiserer årsregnskabet, så hun har mere tid til madpakker

Mobil aircondition og klimaanlæg

Kompakt 160 Nm aktuator med øget sikkerhed

Underleverandørens verden: 

Fra blyantstreger på pap til rustfri luger

EtherCAT-klemmer til overvågning af forsyningsnettet, processtyring og strømovervågning

Ændring i Mikkelsen Electronics’ bestyrelse

Vores dygtige smede i Aalborg producerer hele tiden nye løfteåg.

Danmarks største slyngrenser vist frem til åbent hus

Dagsprisen på Gaspoint Nordic

Sugekopper fra VMECA - Metal Work Danmark

Ekspert i Automatdrejning - Tag kontakt til Automa

Kompensatorer fra WILLBRANDT Gummiteknik

Ny generation af oliefrie kompressorer sænker energiforbrug og omkostninger...

Magnetventiler fra Burkert

Legat til afholdt seniormedarbejder

UGENS lagermaskine fra KAPEMA

Den danske Fællesstand på EuroBlech 2018 24-26/10 Hannover - Bliv en del a...

Send til en kollega

0.23