Etikettarkiv: 3D

KTH utvecklar 3D printning av glas

Michael Fokine, universitetslektor inom laserfysik, Fredrik Laurell, avdelningschef på laserfysikavdelningen och Ursula Gibson, affilierad professor inom optiska material på KTH. Foto: Johan Marklund
Michael Fokine, universitetslektor inom laserfysik, Fredrik Laurell, avdelningschef på laserfysikavdelningen och Ursula Gibson, affilierad professor inom optiska material på KTH. Foto: Johan Marklund

Inom det femåriga SSF-finansierade projektet Laserbaserade 3D-printning och processning utvecklar laserfysikforskare på KTH nya egenskaper hos optiska material, inklusive nya strukturer i glas, optiska fibrer samt metoder för att bearbeta dem.

Mer precist handlar forskningen om att utveckla laserbaserade tillverkningsmetoder för glas och glaskompositer. De möjliga tillämpningsområdena för de nya materialen är många, men inkluderar bland andra tillverkning av integrerad fotonik, 3D-skrivare för biokompatibelt glas, optiska sensorer och system för medicinska diagnoser.
– Vi har lärt oss mycket om hur man kan forma och ändra sammansättningen i fiber av olika material, både vad gäller hybridmaterial och hybridstrukturer av glas. Hittills har vi framförallt utvecklat system och instrument, som vi nu kan använda för att göra speciella strukturer såsom solceller och avancerade fibrer. Det rör sig om en helt ny generation av fibrer samt laserformning av glas, säger Michael Fokine, universitetslektor inom laserfysik på KTH.

Integrerar halvledare i glasfibrer
Projektet har olika inriktningar som överlappar varandra och skapar synergieffekter, till exempel genom att integrera halvledare i glasfibrer. Inledningsvis arbetade gruppen främst med kisel, men nu används även germanium.
– Med våra nya fibrer med kärnor av halvledare kan vi exempelvis leda ljus med längre våglängder, vilket inom medicinen ger möjlighet till helt nya terapier och diagnosmetoder. De fibrer som kan användas för långvågig IR-transmission idag görs med giftiga material, men med våra fibrer kan det göras både ofarligt och billigt med kisel. I kiselfibrer kan man dessutom integrera elektronik med optiken, vilket är helt unikt, berättar Ursula Gibson, affilierad professor inom optiska material.

Uppnår nya strukturer
Förhoppningen är att etablera en miljö-vänlig, laserbaserad tillverkningsplattform i Sverige. Det är förvisso ett KTH-projekt, men gruppen har flera internationella samarbeten, i synnerhet när det gäller halvledarfibrer med Clemson University i South Carolina.
– Glas är ett komplext material, inte minst eftersom det kräver mycket höga temperaturer och har en utmanande viskositet. Vi arbetar i huvudsak med två olika printtekniker och olika former av materialet: pulver, vätska och fast form. Syftet är att göra glas mer flexibelt och uppnå nya strukturer samt att kombinera olika material. Det är något helt nytt, med enorma tillämpningsmöjligheter, avslutar Fredrik Laurell, avdelningschef på laserfysikavdelningen.

KTH – 3D-laserskrivare
Inom det SSF-finansierade projektet utvecklar laserfysikgruppen bl.a. en ny 3D-skrivare för glas. Möjliga tillämpningsområden inkluderar tillverkning av integrerad fotonik, optiska sensorer eller system för medicinsk diagnos, s.k. lab-on-a-chip-teknik. Målet med projektet är att etablera en miljövänlig, laserbaserad tillverkningsplattform för glas i Sverige för tillämpningar inom områden som medicin och energi.

E-post: fl@laserphysics.kth.se, mf@laserphysics.kth.se
Tel: 070-166 74 48, 070-166 74 76
www.aphys.kth.se/groups/laserphysics


Additiv tillverkning öppnar nya möjligheter vid KaU

Pavel Krakhmalev, projektledare och Gunnel Fredriksson, forskningsansvarig inom AT-LAB. Foto: Jeanette Dahlström
Pavel Krakhmalev, projektledare och Gunnel Fredriksson, forskningsansvarig inom AT-LAB. Foto: Jeanette Dahlström

Karlstads universitet har startat ett forskningslaboratorium för additiv tillverkning, AT-LAB, för att bedriva forskning i framkant, etablera en mötesplats, initiera kunskapsöverföring, och utveckla kunskap och produkter med regionens näringsliv.

Additiv tillverkning (AM) och 3D-printing genomgår en explosionsartad utveckling och erbjuder unika möjligheter för resurseffektiv tillverkning av både komplexa och individanpassade metallprodukter, som är omöjliga att framställa på traditionellt sätt.

– Vår ambition är att uppnå excellens inom AM och bedriva forskning i framkant vid KaU. Med vår nya 3D-printer AM400 Renishaw, som är den första av sitt slag i Sverige, vill vi introducera den här teknologin till både SMF och stora företag inom den regionala verkstadsindustrin, och därmed vara med och driva utvecklingen av smart specialisering i Värmland. I nuläget satsar vi på att engagera företag för att visa vilka enorma möjligheter den här teknologin faktiskt kan ge dem. Den är hållbar, resurseffektiv och miljövänlig och kan starkt bidra till såväl Värmlands som Sveriges konkurrenskraft globalt, slår projektledaren Pavel Krakhmalev fast.

Bjuder in regionens företag
Kollegan och forskningsansvarig inom AT-LAB, Gunnel Fredriksson, berättar att nästa steg omfattar att bjuda in företagen i regionen till laboratoriet, för att prova på teknologin.
– Fram tills nyligen har vi fokuserat på att införskaffa och installera laboratoriet, och för närvarande djupdyker vi i forskningsfrågor och materialkaraktärisering – hur mikrostrukturen blir och vilka mekaniska egenskaper som uppnås – hos det som tillverkas. Nu är vi väldigt spända på att få presentera våra framsteg och nyvunna kunskaper för företagen för att hjälpa dem att bedöma om additiv tillverkning passar för deras verksamhet.

Flera starka samarbeten
AT-LAB har redan flera nationella och internationella samarbeten, bland annat med världsledande verktygsståltillverkaren Uddeholms AB och med universitet i Sydafrika, Japan, USA, Tyskland och Frankrike. AT-LAB deltar också i The Swedish Arena for Additive Manufacturing of Metals.
– Aktörer, speciellt SMF, som deltar i projektet kommer att kunna använda AT-LAB för att utveckla, testa och tillverka prototyper. Målet är att bidra till regionens konkurrenskraft, förbättra industriell och akademisk utveckling samt bädda för ny kunskap och nya innovationsinitiativ.

KaU – AT-LAB
Inom projektet AT-LAB har Karlstads universitet installerat och startat ett laboratorium för additiv tillverkning. Projektet är finansierat av EU-medel via Tillväxtverket tillsammans med Region Värmland och Karlstads universitet. AT-LAB ingår i Akademin för smart specialisering för förnyelse av värmländskt näringsliv, offentlig sektor och forskningen vid Karlstads universitet.

AT-LAB
Karlstads universitet
Tel: 054-700 10 00
E-post: at-lab@kau.se
www.kau.se/atlab