”Inom två år producerar vi stora komponenter med additiv tillverkning”

Stora forskningsframsteg inom additiv tillverkning med laser och tråd innebär att Alfa Laval nu förbereder för att använda teknologin i skarp produktion.
– Processen har blivit tillräckligt snabb och robust för att vara producerbar. Inom två år kan vi tillverka stora komponenter i duplext rostfritt stål, säger George Persson, AM Ingenjör, Alfa Laval.

På Högskolan Väst presenterades nyligen resultaten från forskningsprojektet SESAM. Bland annat visades en stor cylinderformad komponent i duplext rostfritt stål som byggts i en demonstrator* på Produktionstekniskt centrum i Trollhättan. Cylindern är cirka 80 cm i diameter, en halv meter hög och väger 200 kg.

Tillverkningsindustrin jobbar intensivt för att ställa om till mer hållbara produktionsprocesser. Här kan additiv tillverkning vara ett betydelsefullt bidrag. Att tillverka komponenter med additiv tillverkning innebär att de byggs upp lager för lager med exempelvis tråd av metall i en automatiserad process.

Ger många fördelar

– Teknologin är högintressant för oss och våra kunder. Det går åt cirka 70 procent mindre material jämfört med traditionell tillverkningsteknik och vi slipper långa leveranstider av smiden eftersom råmaterialet är ekonomiskt försvarbart att hållas i lager. Med additiv tillverkning kan vi designa mer komplexa geometrier, tillverkningshastigheten är betydligt kortare och produkterna får längre livslängd, berättar George Persson.

– Vi kan tillverka produkter on-demand och väsentligt korta ner ledtiden för komponenten. Det blir också möjligt att nytillverka en produkt som gått ur sortimentet. Samtidigt finns en del utmaningar att jobba vidare med, vi behöver bland annat minska behovet av efterbearbetning.

Alfa Laval skalar upp

Alfa Laval investerar nu i en egen produktionsutrustning som kan tillverka komponenter på över ett ton. Målet är att ha produktionen igång inom två år.

– Resultaten från forskningsprojektet visar att processen är mogen att skala upp till skarp produktion för våra stora cylindrar till processindustrin. Deponeringshastigheten kom upp i 8 kg/timme utan att förlora materialkvalitet. Vi bedömer att det går att öka hastigheten ytterligare och att behovet av efterbearbetning kan minskas, säger George Persson.

Mer hållbar än dagens produktionsteknik

– Industrin kan dra nytta av den här typen av processer eftersom materialbesparingarna blir omedelbara. Att kunna tillverka storskaliga, högpresterande komponenter med så höga byggtakter gör additiv tillverkning attraktiv ur produktivitetssynpunkt, även jämfört med konkurrerande konventionella metoder, förklarar Jörg Volpp, professor i produktionsteknik, Högskolan Väst.

– På längre sikt kan teknologin stärka den lokala industrins konkurrenskraft på världsmarknaden.
Samhället gynnas av mer hållbara tillverkningsmetoder, minskade växthusgasutsläpp och högpresterande produkter, säger Jörg Volpp.

Samverkan en framgångsfaktor

I forskningsprojektet har Högskolan Västs forskare haft en fördjupad samverkan med fem industripartner.

– Att projektet varit så framgångsrikt beror på parternas stora engagemang och att samarbetet har fungerat så bra. Alla har bidragit med expertis inom sina respektive områden, konstaterar Jörg Volpp.

• Alfa Lavals personal har deltagit i processutvecklingen och löpande följt upp materialkvaliteten hos tillverkade komponenter.
• Procada och Adaxis har bidragit med teknikutveckling och systemexpertis.
• Voestalpine Böhler Welding har expertis inom svetstråd och har bidragit med analys och utveckling av material.
• EIT Manufacturing North har spridit och kommer fortsatt att sprida forskningsresultaten och lärdomarna från projektet i sitt stora internationella nätverk.

Vidareutveckling av teknologin

På Högskolan Väst tas nu forskningen inom additiv tillverkning vidare genom nya satsningar.

– Just nu pågår flera parallella forskningsprojekt inom additiv tillverkning med laser och tråd. Det mest omfattande projektet är det KK-finansierade DEDICATE där även fler processer för additiv tillverkning ingår. Här deltar tio industriföretag i forskningen, berättar Jörg Volpp.

FAKTA

• Additiv tillverkning ses som en viktig del i nästa generation av industriell produktion där kraven på hållbarhet är stora.
• Tillverkningstekniken har många fördelar; effektivare materialanvändning, lägre energiåtgång och kortare ledtider, jämfört med till exempel traditionella tillverkningsmetoder som smiden som kräver omfattande skärande bearbetning.
• Högskolan Västs forskare har drygt 20 års erfarenhet av additiv tillverkning med laser och tråd.
• Projektet SESAM har löpt under 3,5 år med finansiering av Vinnova.

* En demonstrator är tillverkningsutrustning som byggs i liten skala för att utveckla och testa exempelvis en ny teknologi i ett forsknings-/utvecklingsprojekt.

På Högskolan Väst bedriver vi forskning i samverkan med omvärlden för att skapa en bättre framtid.