Det har vært mye snakk om 3D-printing, eller additiv tilvirkning, den siste tiden. Maskinregisteret skrev nylig om Renishaw som benytter SLM-teknologi (Selective Laser Melting), og både DMG MoriSeiki og Mazak er på banen med maskiner som legger på metallpulver med laser og på den måten skaper 3D-emner som senere maskineres i en og samme maskin. Utfordringen med de to sistnevnte maskiner er både investeringskostnadene, men ikke minst begrensningene. Det mener i hvert fall Eivin Strømland, salg og markedssjef i Promet AS. Maskinregisteret er med når Promet signerer kjøpskontrakten av deres første addtitive maskin.

Vil være tidlig ute

Promet AS har nylig kjøpt en maskin for additiv tilvirkning i metall av SLM Solutions GmbH. Modellen heter SLM 280 HL utstyrt med en 400W fiberlaser. Maskinen kan også leveres med 400 W + 1000 W eller 2x400 W med ekstra optikk.

- Alt etter anordningen av komponentene i systemet gir maskinen opp til 80 prosent høyere byggevolum per tidsenhet sammenliknet med annen teknologi, hevder Hendrik Schonefeld, salgsansvarlig for Norden.

- Maskinens kapasitet er en av grunnene til at vi valgte denne teknologien og maskinleverandøren. En annen grunn er at vi mener SLM Solutions har kommet langt i utviklingen av denne teknologien og besitter den kompetansen vi behøver for å satse på additiv tilvirkning. For oss er det også viktig å komme fort i gang, for vi mener det er nå markedet for denne teknologien åpner seg. SLM Solutions har snudd seg på kort tid og leverer maskinen allerede før Jul, uttaler Eivin Strømland.

Komplekse geometrier og hule konstruksjoner gjør det mulig å fremstille kunstige «reservedeler» til eksempelvis mennesker og dyr. © SLM Solutions

Har valgt rett teknologi

Hvorfor velge akkurat denne teknologien og ikke den med innebygd 5-akse maskinering?

- Av to grunner; nøyaktighet og spenninger. Teknologien som blir benyttet i hybridmaskinene til DMG og Mazak likner mer på avansert «cladding» og man kan ikke bygge med samme nøyaktighet eller lage samme avanserte geometrier som i en SLM-maskin. Det vil også bygge seg opp spenninger i delen som følge av varmen fra laseren. For å få ut spenningene må man bruke en varmeovn for å få en kontrollert avspenning. Siden man tar ut strukturen fra maskinen for å avspenne den, kan vi like gjerne spenne den opp igjen i en annen maskin for å maskinere pasninger, gjenger osv. Da mener vi det er best å bruke en SLM-maskin til additiv tilvirkning og våre sponfraskillende maskiner til finmaskineringen, svarer Strømland.

SLM Solutions sammenstiller maskiner i Lübeck, Tyskland. Her er Hendrik Schonefeld t.v Uwe Bögershausen og Eivin Strømland ved den største maskinmodellen: SLM 500 HL med automatisk matesystem. © Joppe Næss Christensen

Kjent for prototyper

Hva skal dere produsere i SLM-maskinen?

- Promet AS er kjent for å fremstille prototyper og små serier for våre kunder. Med SLM-maskinen vil vi kunne komme enda tettere på kundene, fra konstruksjonsstadiet, noe som vil gi positive ringvirkninger, ikke bare fordi vi med den nye teknologien kan lage frie former og levere prototyper raskt, men minst like mye fordi vi blir en enda viktigere samarbeidspartner for kundene, repliserer Strømland.

Hvilke begrensninger ser du med SLM-teknologien?

- Ikke mange, men det er klart at volumet som en maskin kan levere ikke vil være nok for oss i fremtiden. Går dette som planlagt har vi om et par år flere maskiner i ulike størrelser. Går vi på maskinmodellen SLM 500 HL får vi ikke bare en maskin som kan ta større deler, den er også utstyrt med flere lasere og automatisk ladesystem, men det vil først bli aktuelt når det kommersielle markedet for additiv tilvirkning øker, sier Strømland.

Slike funksjonelle produkter kan fremstilles rett ut av en SLM-maskin! © Joppe Næss Christensen

Ser etter norsk forhandler

SLM Solutions stiller med tre representanter under vårt møte ved fabrikken. Hendrik Schonefeld, salgssjef for Norden, Uwe Bögershausen, finansdirektør og Stefan Ritt, eksportsjef presenterer virksomheten, som for et par år siden kun sysselsatte et trettitalls personer, men som i dag passerer 150 ansatte.

- Det går i ett for oss, forklarer Uwe Bögershausen. - Vi utvider og bygger nytt demosenter i disse dager. Det skal stå klart før jul, samtidig som vi ansetter nye folk. Takket være solide investorer får vi muligheten til å skalere i et hurtig tempo, forklarer finansdirektøren.

- Markedet responderer meget positivt på vår teknologi, så det selges mange nye maskiner. Utfordringen vår er ikke bare å henge med i produksjonen, men vi skal også lære opp kundene og våre nye folk, samtidig som vi søker nye forhandlere, blant annet for Norge, uttaler Stefan Ritt, eksportsjefen.

- For vår del har det allerede skjedd et paradigmeskifte. Fra å ta imot ordre på enkeltmaskiner får vi nå forespørsler på 30-50 maskiner av gangen. Flere av de store konsernene i verden som eksempelvis GE og Siemens har allerede tatt teknologien i bruk og produktene de nå utvikler må produseres med SLM teknologi. Det er jo helt vilt, siden vi startet med prototyper for fem år siden, skyter Hendrik Schonefeld inn.

 

Titanball som spretter kan man lage med additiv tilvirkningsteknologi. © Joppe Næss Christensen

 

Vil søke samarbeid

Hvordan ser Promet på det faktum at SLM Solutions ennå ikke har en norsk representant?

- Det er helt uproblematisk for oss. Vi kjører opplæring i Tyskland og i egen bedrift, men forstå meg riktig når jeg sier at vi vil skynde oss langsomt. Denne teknologien er ny for oss, men vi har fått en god avtale om opplæring og support fra SLM Solutions GmbH. Vi vil søke samarbeid med institusjoner som eksempelvis Sintef og NTNU for å forske frem nye produktområder og muligheter. At det blir behov for nærvær i det norske markedet er naturligvis viktig på sikt, all den tid vi nok investerer i flere maskiner og vil ha behov for økt kundestøtte, svarer Strømland.

SLM Solutions satser på å vekke interessen for additiv tilvirkning gjennom samarbeid med ulike universiteter og gjennom å ta imot skoleklasser for omvisning og demonstrasjon. © Joppe Næss Christensen

Må tilrettelegge utdanningen!

Det er mange uprøvde områder når man beveger seg inn på additiv tilvirkning, hva ser du som den største utfordringen?

- Det vil utvilsomt være å tilrettelegge utdanningen av ingeniører og operatører for denne teknologien, samt å opplyse konstruktører og designere hos våre eksisterende kunder om hvilke muligheter som fins ved å benytte SLM teknologi. Saken er jo den at nå får de helt nye parameter, helt frie tøyler, og det vil dramatisk endre måten vi skaper nye produkter på, mener Strømland.

- SLM Solutions samarbeider med flere universiteter og har hentet inn 70 millioner euro for å investere i forskning og utvikling samt vekst i selskapet. Vi jobber også med å lage mer automasjon rundt maskinene, for det vil komme en kraftig etterspørsel, mye kraftigere enn den vi til nå har sett, og da vil kundene våre etterspørre automatiske løsninger slik at man kan kjøre mest mulig ubemannet. Additiv tilvirkning med metall vil helt klart endre formgivingen av fremtidige produkter. Nye strukturer, hule, porøse materialer a-la benstrukturer i pattedyr og mennesker kan vi nå konstruere og produsere, se bare på denne delen, forteller eksportsjefen mens han viser frem en funksjonell del med mange bevegelige deler som sitter sammen.

- Denne kommer rett ut av maskinen, og det eneste man gjør av etterarbeid er å fjerne støttematerialet.

Fakta:

SLM (Selective Laser Melting) er en teknologi der metallpulver påføres et basemateriale av metall. Pulveret varmes opp med laserstråle som fokuseres til ønsket bredde og styrke. Hvert pulverlag kan gjerne være på 20-100 mikrometer tykkelse. Etter som strukturen bygges opp kan man benytte støttemateriale for å lage kompliserte geometrier. Dermed kan man konstruere og produsere komponenter og strukturer som ingen annen tilgjengelig kommersiell teknologi i dag kan. Det finnes et større antall ulike metaller å velge mellom og alle materialer som i dag kan sveises kan også benyttes i en SLM-maskin. I dag finnes blant annet aluminium, AISI316, verktøystål, titan, Inconel pulver tilgjengelig. Utfordringen for blanding av materialer er matesystemene som i løpet av kort tid vil bli tilrettelagt for dette så snart kundene etterspør dette, i følge SLM Solutions.

Maskinen som Promet AS har kjøpt kan lage komponenter på opp til 280 x280 x 350 mm. Produksjonshastighet er 20-45 kubikkcentimeter i timen. Strømtilførsel og forbruk er på 400 Volt 3NPE, 32 A, 50/60 Hz, 8 KW/t.

En av fordelene som fremheves ved SLM-teknologien er at man bruker et minimum av materiale for å lage en komponent. Overskuddsmaterialet er 100 prosent gjenvinnbart og man får ikke en masse svinn som man gjør med sponfraskillende bearbeiding.

Standardiserte materialer

Hvordan kan man være sikker på egenskapene til materialet når man egentlig kan «gjøre som man vil»?

- Det jobbes iherdig med å lage en felles verdensstandard, en såkalt F42 standard for additiv tilvirkning, men utfordringen er at amerikanerne og europeerne har litt ulike utgangspunkt. I mellomtiden utfordrer vi pulverprodusentene til å bidra i dette arbeidet, svarer Stefan Ritt.

Eivin Strømland legger til:

- Vi ser for oss at vi produserer et referansemateriale sammen med kundens komponent. Dernest tester vi referansematerialet og får den dokumentasjonen kunden etterspør. Et poeng med additiv tilvirkning er at kostnadene ved å produsere en detalj i stål eller Inconel er ganske like. Vi vil derfor i første omgang søke å bygge opp vår kompetanse på Inconel 718, et material med meget gode egenskaper. Vi er i gang med produksjon rett over nyttår, så det er bare å kontakte oss hvis noen vil prøve ut denne fantastiske teknologien og se hvordan det virker, inviterer Eivin Strømland.

 

For ytterligere informasjon besøk: www.promet.no eller www.slm-solutions.com

Les hele saken