Additivt tänkande

3D-printing med FDM-teknik blev betydligt billigare tack vare ny gasblandning.
Tillverkning & Process
|
15 september 2020

Det är ingen hemlighet att förbättringar av produktionskvalitet och kostnadseffektivitet – ofta betydande sådana – kan uppnås om en leverantör är villig att samarbeta aktivt med sina kunder. Särskilt när det gäller nya produktionsprocesser, till exempel FDM-printing baserad på strängsprutning med metall.

FDM (Fused Deposition Modeling) är en specifik form av additiv tillverkningsteknik som är lämplig för bland annat prototyper och små produktionskvantiteter. FDM skiljer sig från andra tekniker eftersom 3D-printern inte behöver placeras i ett slutet utrymme och inte heller kräver några särskilda säkerhetsåtgärder. Ursprungligen användes termoplast som råmaterial inom FDM-teknik, men nu finns det mer avancerade former av FDM, som är baserade på metaller och polymerer, på marknaden. Polymererna behövs endast i produktionsprocessen och syns inte i slutprodukten.

Perfekt balanserad

Tillverkningsprocessen med FDM-teknik är baserad på strängsprutning med metall och omfattar tre steg. Efter själva printningen sänks det printade objektet ned i en vattenhaltig substans för att limresterna ska lösas upp. Slutligen ges stycket en värmebehandling (sintring), under vilken eventuella defekter som har uppstått under printningsprocessen tas bort.

Sintringsprocessen kräver en perfekt balanserad gasblandning som innehåller väte (för att ta bort syre) och argon (för att skapa en inert atmosfär). ”En av våra kunder uppgav att de behövde en gasblandning som måste vara mycket ren så att i synnerhet väteinnehållet bibehålls inom strikta gränser”, förklarar Nadia Bakker, Offer Deployer Benelux på Air Liquide. ”Air Liquide kan leverera gasblandningar med den typen av precision, men de är betydligt dyrare än gasblandningar som kräver lite mindre precision.”

Kostnaden för en sådan gasblandning är ungefär 175-250 euro för en 50-liters gasflaska. Eftersom ett företag som printar på heltid med metallsträngsprutning använder två 50-liters gasflaskor per vecka, hamnar kostnaden för blandningen på ungefär 350-500 euro i veckan. En avsevärd kostnad med stor inverkan på den totala produktionskostnaden.

Upp till 80% lägre pris

Nadia fortsätter: ”Vi tog initiativet till att ingående studera kundens kravspecifikationer. Vi såg att toleranserna som krävdes för väte var ganska ovanliga. Jämfört med referensen fanns det en övre toleransnivå på högst 1% väte i blandningen, medan den lägre toleransnivån kunde vara så stor som 20%. Eftersom det just är marginalen på 1% som gör blandningen så dyr bestämde vi oss för att omdefiniera blandningen så att den skulle passa Air Liquides fyllningsprocess. Som ett resultat av detta kunde vi sänka försäljningspriset med cirka 80%.”

”Detta är bra, inte bara för de företag som använder den här typen av skrivare, utan även för skrivartillverkarna eftersom de nu kan få en starkare marknadsposition”, säger Nadia. Den nya blandningen är redan tillgänglig för företag i Beneluxländerna och i Skandinavien och kommer inom kort även att finnas i andra länder.

Snabbare leverans

”Det är självklart att den nya gasblandningen tas emot med entusiasm på marknaden. Eftersom blandningen utvecklades i nära samarbete med skrivartillverkare kan slutanvändarna vara säkra på att den nya blandningen inte bryter mot garantivillkoren. Dessutom är den mycket billigare och kan även levereras mycket snabbare än tidigare”, fortsätter Nadia.

”Vi är mycket nöjda eftersom vi genom hårt arbete och kunskap har kunnat erbjuda våra kunder en bättre lösning. Och naturligtvis undersöker vi gärna om vi även kan hjälpa till att förbättra andra additiva tillverkningstekniker eller göra dem mer kostnadseffektiva. Vi har också utvecklat ett antal utbildningar för företag som tillämpar additiv tillverkningsteknik om hur gaser används på ett säkert sätt. Ofta har dessa företag liten erfarenhet av gaser, så utbildning är naturligtvis bra.”

Mer information

Vill du veta hur vi kan hjälpa dig att optimera din additiva tillverkningsprocess eller få mer information om vår utbildning om att använda gaser på ett säkert sätt? Kontakta i så fall gärna Kenneth Skov Olsen, Nordic Offer Deployment Manager Manufacturing & Process.

Dela