Additiv tænkning

3D-printning med FDM-teknik blev betydeligt billigere takket være en ny gasblanding.
Fremstilling & Proces
|
15 september 2020

Det er ingen hemmelighed, at der kan opnås forbedringer af produktionskvalitet og omkostningseffektivitet – ofte i en betydelig størrelsesorden – hvis en leverandør er villig til at samarbejde aktivt med sine kunder. Især når det gælder nye produktionsprocesser, f.eks. FDM-printning baseret på ekstrudering af metal.

FDM (Fused Deposition Modeling) er en specifik form for additiv produktionsteknik, der er velegnet til f.eks. prototyper og små produktionsmængder. FDM adskiller sig fra andre teknikker, eftersom det ikke er nødvendigt at placere 3D-printeren i et lukket lokale, og der heller ikke er behov for nogen særlige sikkerhedsforanstaltninger. Oprindeligt anvendtes termoplast som råmateriale inden for FDM-teknik, men nu findes der mere avancerede former for FDM, som er baseret på metaller og polymerer, på markedet. Polymererne er kun nødvendige i produktionsprocessen og er ikke synlige i slutproduktet.

Perfekt afbalanceret

Produktionsprocessen med FDM-teknik er baseret på ekstrudering af metal og omfatter tre trin. Efter selve printningen nedsænkes det printede objekt i en vandholdig substans for at opløse limresterne. Til sidst gives emnet en varmebehandling (sintring), under hvilken eventuelle defekter, der måtte være opstået under printningsprocessen, fjernes.

Sintringsprocessen kræver en perfekt afbalanceret gasblanding, som indeholder hydrogen (for at fjerne ilten) og argon (for at skabe en inert atmosfære). ”En af vores kunder oplyste, at de havde brug for en gasblanding, der skulle være meget ren, så især hydrogenindholdet blev holdt inden for strengt fastlagte tolerancer”, forklarer Nadia Bakker, Offer Deployer Benelux hos Air Liquide. ”Air Liquide kan levere gasblandinger med den type præcision, men de er betydeligt dyrere en gasblandinger, der kræver lidt mindre præcision.”

Prisen for sådan en gasblanding er ca. 175-250 euro for en 50-liters gasflaske. Eftersom en virksomhed, der printer på fuld tid med metalekstrudering, anvender to 50-liters gasflasker om ugen, ender prisen for blandingen på ca. 350-500 euro pr. uge. En anseelig udgift med stor effekt på den totale produktionspris.

Op til 80 % lavere pris

Nadia fortsætter: ”Vi tog initiativet til indgående at studere kundens kravspecifikationer. Vi så, at de nødvendige tolerancer for hydrogen var helt usædvanlige. Ifølge referencen var der et øvre toleranceniveau på højst 1 % hydrogen i blandingen, mens det nedre toleranceniveau kunne være så højt som 20 %. Eftersom det lige præcis er marginalen på 1 %, der gør blandingen så dyr, besluttede vi os for at omdefinere blandingen, så den passede til Air Liquides fyldningsproces. Som et resultat heraf kunne vi sænke salgsprisen med cirka 80 %.”

”Det er en god ting, ikke kun for de virksomheder, der anvender denne her type af printere, men også for printerproducenterne, eftersom de nu kan opnå en stærkere markedsposition”, siger Nadia. Den nye blanding er allerede tilgængelig for virksomheder i Benelux-landene og i Skandinavien og vil inden for kort tid kunne fås i andre lande.

Hurtigere levering

”Det er klart, at den nye gasblanding har fået en varm modtagelse på markedet. Eftersom blandingen er udviklet i nært samarbejde med printerproducenter, kan slutbrugerne være sikre på, at den nye blanding ikke er i strid med garantivilkårene. Desuden er den meget billigere og kan endda leveres meget hurtigere end tidligere”, fortsætter Nadia.

”Vi er meget tilfredse med, at vi via hårdt arbejde og viden har kunnet tilbyde vores kunder en bedre løsning. Og naturligvis undersøger vi gerne, om vi også kan hjælpe med at forbedre andre additive produktionsteknikker eller gøre dem mere omkostningseffektive. Vi har også udviklet et antal kurser for virksomheder, der praktiserer additiv fremstillingsteknik, om, hvordan gasser anvendes på sikker vis. Ofte har disse virksomheder meget lidt erfaring med gasser, så kurser er naturligvis en god ting.”

Flere oplysninger

Vil du vide, hvordan vi kan hjælpe dig med at optimere din additive fremstillingsproces, eller har du brug for flere oplysninger om vores kurser i anvendelse af gasser på sikker vis? Så er du velkommen til at kontakte Kenneth Skov Olsen, Nordic Offer Deployment Manager Manufacturing & Process.

Del