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

Industriens DM-hold er sat

Plus

Bjørn jagter nyt arbejdsliv

Plus

Ejer fusionerer to maskinfabrikker

Efter et stort salg af sin sensorfabrik er iværksætter trådt ind i metalindustrien

Plus

Et langt sejt træk

Virksomheder skal 3D-printe værktøjer til plast-støbning

Nyhedsbrev

Industriens Verdensmål
Alfa Laval i tæt parløb med kommune

Online Avis Arkiv
Plus

Klar til at gå over Sundet

Plus

Willbrandt Gummiteknik vil vokse i Sverige

Plus

Firmaets mand har trukket stikket

Han begyndte i en tid, hvor der fortsat blev produceret store skibsmotorer i København, og der stod B&W i firmalogoet. Nu stopper Thomas S. Knudsen som dansk direktør for MAN og giver her sit bud på de store sejre og værste ærgrelser

Professor raser i krom 6 sag

Tæt på umuligt at erstatte hårdkrom

Fuld fart på - trods mangel på medarbejdere

DI: Flere gode tiltag for virksomhederne i ny finanslov

Plus

Nordsjællandsk virksomhed sidder på det kinesiske marked

En tocifret millioninvestering har optimeret produktionen og gjort det rentabelt for Oxymat, der blandt andet producerer nitrogenanlæg til skibe, at rykke dele af virksomheden hjem fra Slovakiet

To nyheder optimerer skæremaskine

Svejserobotten har overrasket

Plus

Regnskab
Steel Products investerer og høvler af gælden

Fynske robotfirmaer har 120 jobopslag

Ankestyrelsen tog erstatning fra syg smed: Nu har Højesteret vurderet sagen

Mir er Entrepreneur of the Year

Opfindsomme sønderjyder bag nyt stang-magasin

Drejebænk designet til store emner

Uklarhed om krav til sug ved TIG-svejs

Nu har de endnu en Trumpf i ærmet

Rollemodeller flager for industriuddannelse

De mangler 15 tekniske medarbejdere

Plus

Hudevad starter forfra uden gæld

- Ja tak, det var på tide

Nyt efteruddannelses-samarbejde

Uventet fald i antal af praktikpladser i september

Robotbrag med 800 deltagere

Industriens Verdensmål
Krav til industriens bæredygtighed vil stige

Tæt samarbejde med universitet satte skub i innovationen

Industrimedarbejdere skal geares til nye teknologier

Industriens Verdensmål
Grundfos til partnere: Ansvarlighed er helt afgørende

Reform af arbejdsskade-systemet udsat et år

Se alle Medlemmernes egne nyheder

HF udvider vores Sales Support/Purchase

Juletilbud fra Kapema

Søger du en ekspert i EPLAN Electric P8?

Har du brug for digital opmærkning?

Lær at arbejde med punktskyer i Inventor og AutoCAD.

Kæmper du med statisk elektricitet?

Så kaster vi los med butterflyventilen GEMÜ 480 Victoria

Tyverisikret cykelparkering

Når jeg bliver syg, vil jeg gerne indlægges på et datacenter

Nyt ansigt ved Process Engineering A/S!

10. December - "En informativ julekalender til maskingale mænd"

Smart sikkerheds controller med gratis software.

Technoflex ønsker alle en glædelig Jul samt Godt nytår

ROTEX elastisk klo-kobling

Ugens tilbud på brugt traverskran fra Stålspecialisten ApS

9. December - "En informativ julekalender til maskingale mænd"

8. December - "En informativ julekalender til maskingale mænd"

Hos PRO-CONSULT ved man aldrig, hvad der kommer ind ad døren.

Skab stemningslys med Philips Hue, behold dine Fuga tryk, og styr det hele via CleverHouse

Dansk Procesventilation har færdiggjort centralstøvsugeranlæg til produktionshal til frøproduktion

Afkorteranlæg med automatisk emnefremføring

PanPac udvider medarbejderstaben

Smart Automation - Nyt domicil

25 år med GEMÜ-flervejs-ventilblokke

Monteringstape velegnet til hybridbindinger

Send til en kollega

0.336