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: Digitale tvillinger kan være guld værd

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: Danske virksomheder vil i gang med at 3D-printe i metal

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

Treco investerer millioner i maskinparken

Gigant-maskine er et hit

Ny teknologi stabiliserer skærende værktøj

Blæseautomat sikrer slutfinish

Nyt overflademagasin vokser

Dansk elcykel slår crowdfunding-rekord

Nyhedsbrev

Online Avis Arkiv

Ekspert: Nye maskiner kræver nye værktøjer

HP vil masseproducere med 3D-print

Scantool lancerer ny pladebukker

Kyocera klar med super værktøjsbelægning

AVN-direktør: Aftale giver os et kvalitets-stempel

Driften dræner ejerledere

Plus

EJV jagter fast produktion

Industriens Verdensmål
De mindre virksomheder glemmer verdensmålene

Nye danske udstillere klar til EuroBlech

Big Science rækker hånden ud til dansk industri

Gummifabrik deler ud af viden

International rådgivning på højt niveau

Nordmark til kamp mod kulde og træk

Blaaholm optimerer hos Vestas Towers

Plus

EJV Tooling er nu ejerledet

Plus

Screening viser vej til automation på maskinfabrikken

International rådgivning på højt niveau

Plus

Søværnet giver travlhed hos Orskov

Ny helikopterhangar på den sidste af fire skibe i Thetis-klassen samt hovedeftersyn på støtteskibet Absalon har sat sit tydelige præg på 2018 hos Orskov Yard

Selvkørende busser indtager København

De selvkørende busser er indsat på en rute mellem Bella Center og den nærliggende metrostation

Galleri: Se den selvkørende bus indefra

Direktør stopper hos Würth Industri

Automatik 2018
Flere besøgende på Automatik-messen

Automatik 2018: Robotnørder har fokus på standardløsninger

Automatik 2018: SMC viser bredden

Automatik 2018: Carlo Gavazzi går IO-vejen

Automatik 2018: Comeback efter 10 år

Travl robotmesse i Odense

Automatik 2018
Effektivitet og oppetid er nøgleord i Brøndby

Globalt energi know-how til lokale kunder

Industriens Verdensmål
Stena klar til endnu mere genanvendelse

Industriens Verdensmål
Vi sætter spot på 'Industriens verdensmål'

Tiden var løbet fra det gamle svejsegrej

Mange arbejdspladser i spil ved havmølleparken Kriegers Flak

Plus

Stålgrossister
Se tallene: Så meget tjener de rustfri stålgrossister

Se alle Medlemmernes egne nyheder

Brugte værktøjsmaskiner kraner og udstyr købes

Alle Berendsen vaskerier har fået tildelt en Kronesmiley af Arbejdstilsynet

Fremtidens uddannelse og karriere

Vi kan nu tilbyde dig en ny el-talje

Skal du til Træindustriens Branchedag i Skive?

HF har pr 1. september ansat Thomas Lund

Vil du være del af noget særligt?

Status 28/9-18

Lafert Motors er med på WindEnergy i Hamburg

Dagsprisen på Gaspoint Nordic

60.000 betjeningselementer

Dette billede er taget ugens løb, hvor vi gjorde klar til endnu en prøvebelastning med Waterbags

Synlighed - Synlighed - Synlighed

RS Components lancerer History Makers-podcast

Skab tillid med klima ikon

ODIN Engineering indgår innovationssamarbejde med DTU  

Ajos oplyser byggepladsen

JMS Danmark fejrer fødselsdag med lyn-konkurrence

Derfor skal du bruge integreret kredsløbsbeskyttelse

Dentex kobling

DM Motors A/S lander største ordre indenfor Marinen.

Mød os på WindEnergy i Hamborg 25-28. sept

Time-Sensitive Networking.

Gå ikke glip af verdens største WindEnergy messe!

SE DET HELE - i flere niveauer

Send til en kollega

0.256