3D-printing formar framtidens industriella produktion

På senare år har flera aktörer satsat på området additiv tillverkning. Tillverkningsprocessen är enkelt förklarat att man bygger upp en detalj genom att tillföra lager på lager av utvalt material på en byggplatta. Inom additiv tillverkning i metall finns två tekniker varav TRUMPF erbjuder båda. Den ena metoden är Laser Metal Deposition – LMD och den andra är Laser Metal Fusion – LMF och den vi vanligen benämner 3D-printing. Gemensamt för båda teknikerna är laser. Lasern används i processen för att bygga upp detaljen genom att applicera och svetsa metallpulver lager på lager. Den stora skillnaden mot traditionella metoder som svarvning eller fräsning där man avlägsnar metallager för att forma detaljen är att man tvärtom här adderar metallager.

Den stora fördelen med den här tekniken är att den öppnar upp för möjligheter att tillverka komponenter med avancerade geometrier, säger Mikael Olsson, Säljansvarig Laserteknik på TRUMPF Maskin AB. Jämfört med konventionell bearbetningsteknik, där processen börjar med ett råmaterial och slutar med att ca 80-90% har avverkats när detaljen är färdig, bygger 3D-printing på raka motsatsen, konstaterar han vidare. Man kan bygga olika interna strukturer i en och samma komponent som exempelvis kanaler och nät, vilket är omöjligt med en teknik där man avverkar material. Man kan dessutom bygga in funktioner, som till exempel att en del av en detalj ska vara möjlig att vrida eller snurra. Metoden har därmed stora möjligheter när det gäller design och använts mycket för att ta fram komplexa komponenter i små serier eller prototyper, säger Mikael. 

Överblivet pulver hamnar i överflödeskammaren, kan renas och återanvändas, berättar Mikael. Byggkammaren måste ha en inert gasatmosfär, vilket innebär att man med gas, argon eller nitrogen, reducerar syret till ett minimum. Detta för att undvika oxiderade svetsar som inte ger perfektion och rätt kvalitet. 

Maskinen är utrustad med multilaserteknik som innebär att den har två lasrar på vardera 500 W som nästan fördubblar produktiviteten oberoende av komponentgeometrin. I och med detta reduceras tillverkningskostnaden rejält samt att det främjar steget in i serieproduktion av 3D-printade detaljer, fortsätter Mikael. Kringutrustning till TruPrint 3000 består av förvaringsilo för pulver, en sil där man silar pulvret för att få bort det man inte kan använda och en byggcylinder. Det finns även en så kallad avpulveriseringsenhet. I den sätter man byggcylindern och skakar ur det pulver ur den färdiga detaljen, som letat in sig i hål och skrymslen.