2018-08-30
Med snabb, precis och pålitlig teknik från Siemens revolutionerar Digital Metal i Höganäs den additiva tillverkningen som ger ultrahög noggrannhet på ultrasmå detaljer.
Länge var 3D-printteknik enbart en teknik för att ta fram prototyper. Nu har den additiva tillverkningsmetoden blivit ett kostnadseffektivt sätt att ta fram reservdelar och verktyg och även serietillverka komponenter.
– Vi ville erbjuda möjlighet till våra kunder att tillverka komplicerade detaljer kostnadseffektivt. Till en början var tanken att vi skulle ha all tillverkning hos oss men vi har märkt att kunderna vill hyra eller köpa våra maskiner och ha tillverkningen lokalt hos sig, säger Hans Kimblad, teknisk chef på Digital Metal som ingår i Höganäs Group och sysslar med avancerad industriell 3D-printning av både prototyp- och serieproduktion.
Kostnadseffektiv produktion
Den tredimensionella skrivartekniken började utvecklas redan på 1980-talet, i början för att experimentellt ta fram prototyper till nya produkter till att under de senaste åren bli ett oumbärligt led i produktutveckling och tillverkning inom de flesta branscher. I takt med att den additiva tekniken har förfinats och allt fler inser fördelarna har den också börjat ta plats i allt fler produktionsanläggningar, i första hand för att ersätta utslitna maskindelar men också för att tillverka helt nya produkter, och är nu en tillverkningsmetod som växer kraftigt.
– Istället för att gjuta i en form, testa, göra en ny gjutform, justera, göra ny och så vidare gör du detaljen rätt från början och sparar massor av pengar i utvecklingsfasen. Enligt det franska teknikinstitutet Cetim som har köpt en maskin av oss kostar det 3D-printade godset två till tre gånger mindre och tar fem gånger kortare tid att framställa jämfört med 3D-utskrift med laserteknik, fortsätter Hans Kimblad.
Gör det omöjliga möjligt
Den avancerade AM-teknik som Digital Metal använder gör att man inte är begränsad i konturer utan kan tillverka komplexa metallformer med små detaljer med en upplösning på 35 µm och en ytfinhet på ända ned till 1 µm.
– Det är de automatiskt kalibrerade rörliga delarna i den nya maskinen som ger en väldigt hög noggrannhet, säger Niclas Malm, service- och designchef på Digital Metal.
Metoden som används – High Precision Binder Jetting on powder bed; precisionsbläckstråleskrivare på pulverbädd – innebär att metallpulver enligt en tredimensionell ritning i en CAD-datafil läggs i tunna, perfekta lager på lager som klistras ihop med egenutvecklat bindemedel. Komponenterna stoppas i ugn, krymper och blir solida metallbitar som kan blästras, ytbehandlas och eftersintras.
– Fördelarna med Binder Jetting är stora. Med andra metoder för att skriva ut metall måste du leda bort värme och fräsa bort plattan som detaljen sitter på. Nu behövs ingen värme och ingen supportstruktur vilket sparar plats i maskinen och du kan istället producera många detaljer på varandra. Det är ju så mycket smartare, säger Hans Kimblad.
Förenar gammal och ny kunskap
Tekniken utvecklades av Swerea IVF i Mölndal som köptes upp och drevs av 3D-printföretaget Fcubic, specialiserat på metallapplikationer och som 2012 köptes av Höganäs, det över 200 år gamla företaget som idag är världens största metallpulvertillverkare.
Höganäs materialkompetens inom metallpulver förenas med den unika processkompetensen inom additiv tillverkning vilket gör att Digital Metal kan erbjuda marknaden – flyg- och fordonsindustri, medicinsk och dental industri, design- och smyckesindustri och överallt där små komplexa metallbitar behövs – komponenter med bättre upplösning, precision, toleranskontroll och ytkvalitet.
– Till exempel serietillverkar vi delar till schweiziska Montfort Watches, vindrutemunstycken till Koenigsegg och delar till ett stort globalt designföretag.
Fyller apparatskåpen med Siemens teknik
Styrning och elektronik till maskinerna görs av Elbe Automatic som använder Siemens snabba, precisa och pålitliga produkter och system med integrerad säkerhet.
– En stor fördel med att använda en leverantör som Siemens är att många av produkterna ingår i Siemens portfölj vilket gör att man har färre leverantörer och inte minst så ger det ett väldigt snyggt helhetsintryck i apparatskåpet, säger Patrik Zettervall, automationsingenjör på Elbe Automatic och som konstruerar elektroniken och programmerar automationen.
Elbe Automatic har även installatörer specialiserade på avancerade maskininstallationer på plats som ett led i Digital Metals makintillverkning.
Samtidigt som nya 3D-skrivare tas fram byggs en helt ny typ av maskin som automatiskt ska rensa fram produkterna efter att 3D-skrivaren har tillverkat dem.
– Det blir Siemens i den också, säger Patrik Zettervall och får medhåll från Digital Metal.
– Det är häftiga saker man kan göra med snabb och pålitlig teknik. Det är riktigt roligt och vi växer fort. Nu jagar vi fler duktiga automationsingenjörer som vill jobba med framtidsteknik, säger Hans Kimblad.
Digital Metal ingår i Höganäs Group Digital Metal och har utvecklat en ny revolutionerande 3D-printteknik som ger hög produktivitet, ytkvalitet och upplösning.
Elbe Automatic AB i Annelöv har mer än 35 års erfarenhet inom styrelektronik, industriell installation och automation där apparatskåpstillverkning är en stor del av verksamheten.
Automationsplattform: TIA Portal
Pc-baserad automation: felsäker soft-plc och Simatic IPC med Flat Panel PRO (IP65-kapslad skärm)
HMI: Software Controller Simatic S7-1507S och Simatic WinCC RT Advanced
Servosystem: Sinamics S120
Motorer: servomotorer Simotics S
Distribuerade I/O: Simatic ET 200SP
Industriell nätverkskommunikation: nätverksswitchar Scalance X
Strömförsörjning: Sitop PSU8600 med expansionsmodul Sitop CXN8600 och buffertmodul Sitop BUF8600
Avbrottsfri kraft: Sitop UPS1100, Sitop UPS1600
Lågspänningsapparater: effektbrytare Sentron 3VA och reläer
