Så langt har de kommet med 3D-printing av metall

Mange har etter hvert blitt godt kjent med mulighetene 3D-printing tilbyr. Hvem som helst kan nå enkelt skaffe seg alt som trengs for å lage enkle gjenstander, og til en lav pris.

 

Når man ser disse plastbaserte 3D-printerne for hjemmebruk kan man kanskje tenke seg at industriell bruk fortsatt ligger noen år fremover i tid, men 3D-printing som full produksjonsprosess er i faktisk bruk mange steder. Ved Finspong i Östergötland produserer Siemens gassturbiner på inntil 290 tonn ved hjelp av 3D-teknologi.

Billigere og raskere

Ved Siemens Industrial Turbomachinery AB sin fabrikk i Finspong kan man se ansatte som monterer gassbrennere på en gassturbin som har en kapasitet på inntil 54 megawatt. Hele 30 gassbrennere må til for å drive turbinbladene, og selv om disse har et svært avansert design kan du nesten ikke se en eneste sveisesøm på utsiden.

 

Metoden baserer seg metall i pulverform som smeltes sammen av kraftige lasere. Denne er som skapt for å kutte kostnader og spare tid, ikke minst fordi det er mulig å oppnå høyere presisjon enn tidligere – noe som åpner for produksjon av helt nye kategorier produkter.

Bedre, billigere og raskere

Så sent som i 2013 var additiv tilvirkning begrenset til produksjon av 10 cm3/time, med en kostnad på €3,1/cm3. Over de neste årene forventer Siemens at metoden vil bli inntil 50 prosent rimeligere og 400 prosent raskere, og innen 2023 forventer vi at normal produksjonsrate vil nå 80 cm3/time, med en kostnad på €1,1/cm3

Spesialdeler man kun trenger noen få av kan tilvirkes på noen timer, fremfor å bygge kostbare produksjonslinjer. Samtidig er det mulig å lage svært komplekse design som for eksempel sammenflettede, hule deler, eller sømløse dobbelveggede konstruksjoner med bikubeformet innmat. Dette er modeller som ville vært umulig å sette sammen med tradisjonelle metoder. I forlengelsen av disse fordelene kan man også raskt og rimelig produsere opp prototyper fra 3D-tegninger i flere varianter, slik at man kan teste hva som fungerer best.

Reservedeler fra nettskyen

Andreas Graichen er en erfaren sveiser som kom til Finspong for mer enn 20 år siden. I dag leder han en av ekspertgruppene på fabrikken.  Han forteller at 3D-printere snart vil overta produksjonen av samtlige komponenter i gassbrennernes øvre halvdel.

 

Graichen fastslår at additiv tilvirkning også åpner døren for en heldigitalisert verdikjede: Selv om mange av stegene i produksjonen allerede er digitale står de alene, som små, digitale øyer. Det som trengs nå er en automatisert sammenkobling av øyene.

 

Slik form for produksjon av deler vil også kunne revolusjonere måten vi reparerer eldre utstyr – for eksempel en 40 år gammel turbin som det hverken finnes reservedeler eller digitale plantegninger for. Ved å kjøre originaldelene gjennom en 3D-røntgenmaskin, tilsvarende CAT-scannere på sykehus, kan man lage digitale tegninger som deretter kan brukes til å lage helt nye deler.

Fleksibel og rask produktutvikling

Additiv tilvirkning får stadig mer moment, ikke minst takket være den unike fleksibiliteten prosessen kan by på. Produktutvikling kan gjøres langt raskere enn tidligere i de fleste bransjer.

 

På eksisterende installasjoner kan man lage reservedeler til både enkle og komplekse maskiner nærmest umiddelbart, på stedet, fremfor å frakte dem fra et lager eller en fabrikk. Dette var ikke tilfelle for få år siden.

 

Vladimir Navrotsky er teknisk direktør for den distribuerte kraftgeneratorsektoren på Finspong-fabrikken, og da han begynte å eksperimentere med additiv tilvirkning i 2008 var teknologien langt mer umoden enn i dag. Maskinene var svært kostbare, og kunne bare brukes for å lage prototyper, men Navrotsky var innstilt på å utvikle teknologien slik at den kunne reparere utslitte komponenter, og på sikt å produsere hele komponenter fra grunnen av.

 

Begge disse målene er i dag oppnådd, og fremskrittene er integrert i produksjonsprosessen på Finspong. Serviceteknikere fjerner nå brennerhodene fra gassturbiner etter 30 000 timer i drift, sliper vekk de øverste to centimetrene, og printer ut et nytt lag rett på de gamle delene. Etter mindre enn 20 timer i printeren er de gamle brennerne gode som nye.

Abonner på vårt nyhetsbrev

Hold deg oppdatert. Her finner du alt du trenger å vite om elektrifisering, automatisering og digitalisering.