Ny arena för 3D printing i metall

3D printing omfattar ett mängd olika tillämpningar och teknologier som går från enkla plastskrivare för hemmabruk till mycket avancerade och kostsamma maskiner för tillverkning av komplexa och individanpassade medicinska implantat. En särskild nisch inom teknikområdet är 3D metal printing.
– Utvecklingen för industrialisering av 3D-tekniken för avancerade produkter i krävande miljöer har tagit fart på allvar. Här har Sverige, i kraft av sin starka ställning inom metallpulver och pulvermetallurgi, samt framskjutna industriella position inom utveckling och tillverkning av avancerade komponenter och verktyg, en unik möjlighet att skapa ökad nationell konkurrenskraft, säger Per Nylén professor och verksamhetsledare för Högskolan Västs produktionstekniska forskning.

Samverkan
I den nationella arenan för 3D metal printing samlas nu företag, forskningsutförare och forskningsfinansiärer till en fokuserad gemensam satsning för innovation och reindustrialisering av Sverige. Arenan kommer att ha ett brett forskningsfokus inom 3D-området. För Högskolan Västs del fortsätter man på den inslagna vägen med laser metal deposition, LMD, en teknik som innebär att en tråd eller ett pulver smälts med hjälp av en laserkälla. Utmärkande för just den här tekniken är att laserkällan sitter på en robot.
– Vi samarbetar sedan åtta år tillbaka med Volvo Aero, numera GKN, med att utveckla tekniken med vars hjälp vi kan bygga strukturer på befintliga komponenter. Det innebär att den befintliga komponenten kan göras lite enklare och därmed tillverkas till en lägre kostnad och att komplexiteten sedan kan ökas genom att delstrukturer byggs på med hjälp av LMD-teknik, förklarar Per Nylén.
Teknologin används nu i GKN:s produktion, vilket Per Nylén påpekar inte betyder att tekniken är färdigutvecklad.
– Vi fortsätter att utveckla teknologin, bland annat genom att jobba med nya material, nya geometrier och nya typer av processreglering. Ett viktigt fokusområde inom ramen för arenan kommer att vara olika typer av pulverbäddstekniker. Högskolan Västs fokus ligger på s.k. superlegeringar i syfte att kunna tillverka strukturer för gasturbin­applikationer.
Projektet är ännu i uppstartsfas, just nu pågår rekrytering av en professor och tre doktorander, och Per Nylén räknar med att inom ett år rekrytera ytterligare tre doktorander, två professorer och en post-doc inom området.

Ökad konkurrenskraft
Det övergripande målet både för delprojekten och samverkansarenan i stort, är att skapa ökad konkurrenskraft och en rejäl reindustrialisering av Sverige.
– Det finns en stor affärspotential, inte minst inom gasturbinindustrin, men även inom övrig verkstadsindustri. Minskad miljöpåverkan och resursförbrukning är några fördelar med 3D printing i metall jämfört med traditionell tillverkning. I praktiken handlar det om lättare konstruktioner och betydligt mindre materialåtgång. Samtidigt öppnar tekniken för kortare serier och högre grad av kundanpassning. Mycket talar för att tekniken kommer att gå i produktion om några år och helt eller delvis ersätta andra produktionsmetoder. Det öppnar upp för såväl nya affärsområden som nya produkter och en annan typ av tillverkning, säger Per Nylén.

Framtid
För framtiden hoppas han på att den nationella kraftsamlingen inom 3D printing i metall ska resultera i att Sverige har internationell framstående forskning inom området.
– Jag tror att vägen dit går just via samarbete. Genom att skapa en nationell samverkansstruktur mellan starka forskningscentra kommer vi att kunna konkurrera globalt inom ett bredare spektra än idag. Idag har vi som land enskilda forskningsspetsar men för att hävda oss i konkurrensen krävs forskning i världsklass över hela området. Genom en nationell samverkan inom 3D metal printing kan vi samordna investeringar i utrustning och kompetensutveckling vilket i slutänden kommer att leda till maximerad nytta för svensk industri.