3D-printing - unika möjligheter. Kenny Johansson Tel

Transkript

1 3D-printing - unika möjligheter Kenny Johansson kenny@acron-form.se Tel

2 Kontaktuppgifter Förfrågningar: Filformat: IGES, STEP, Parasolid (X_T), STL Tel

3 Företagsfakta Grundades 1995 Ägare Kenny Johansson Anderstorp 11 anställda Oms. 28 milj Prototyper 50 % Produktion 50 % (ökande)

4 1997 investerar Acron i sin första 3D-printer och är då ett av tre företag i Sverige som jobbar med AM 3D-printing sedan 1997

5 2018 renodlar Acron verksamheten till enbart jobba med 3D-printing i plast och metall.

6 Borrning RIM Tillverkningsmetoder Slipning Vattenskärning 3D-printing 3D-printing eller AM kommer inte ersätta alla andra tillverkningsmetoder utan ska ses som ett komplement. Pressgjutning Laserskärning Sandgjutning Formsprutning Sänkgnistning Trådgnistning Gängning Fräsning Gjutning Klippning Bockning Vakuumformning Pressionsgjutning Trycksvarvning Formblåsning

7 Fördelar med AM Korta ledtider Komplexa geometrier En detalj ersätter flera (t.ex. ingen montering) Lägre vikt samma eller bättre hållfasthet Olika material Optimerad funktion Kostnadseffektivt redan vid små volymer Verktygslöst - låg initialkostnad Miljö (t.ex. material, frakter, energi) Mindre lagerhållning LEAN

8 Polyamid Polyamid med 50% glaskulor Polypropen Flex 60 shore A Material för SLS SLS Selectiv Laser Sintring. Ett vint pulver av plast smälts samman i lager om 0,1 mm. Enkelt kan man säga att det är 2D-printing om och om igen.

9 Utnyttjas teknikens fördelar redan vid design och konstruktion av produkten kan man åstadkomma fantastiska produkter med integrerad funktion. Lättviktskonstruktioner med bättre prestanda om med mindre materialåtgång

10 Acrons provdetalj med olika typer av möjliga geometrier. Detaljen kan beställas, skicka ett mail till och be om det antal detaljer ni behöver.

11 Pilarna visar olika dragriktningar som man behöver ta hänsyn till om detaljen ska formsprutas, med AM är det inget problem då processen är verktygslös.

12 Printade kanaler för tex vakuum är användbart vid tillverkning av gripdon. Kanalen fungerar även för tryckluft och vätskor.

13 Ytstruktur och godstjocklekar i olika riktningar. Beroende på i vilken riktning detaljen byggs kommer lagren eller byggstegen framträda olika mycket.

14 Gångjärnet är integrerat i konstruktionen och har funktionen direkt ifrån maskinen. Det behövs ingen eftermontering. I luckan finns även ett snäppe som håller den på plats i stängt läge.

15 Kundspecifika gripdon tillverkade speciellt för en viss applikation. Helt detalj och kundstyrt. Gripdon

16 Specialdesignade gripdon i olika utföranden. Här har man bestämt att gripdonet ska tillverkas med AM redan innan man börjar konstruktionsarbetet. Fördelarna är många, tex lägre vikt, integrerade kanaler.

17 För att förstärka ett skruvförband eftermonteras gänginsatser i det här fallet är insatserna tillverkade i mässing. Acron tillhandahåller tabeller på inbyggnadsmått, kontakta oss på cad@acron-form.se för mer detaljerad information

18 Konstruktionstid 1 tim 15 min Produktionstid 5 tim 86 % viktbesparing 65 % färre komponenter Cykeltid 20 sek kg/dygn mindre vikt Ett urval av de fördelar man får med konstruera för och använda AM som tillverkningsmetod

19 Acron har en helt egen och unik metod för att förbättra ytorna och färga in detaljer tillverkade med metoden SLS i Polyamid.

20 Kundcase

21 Löpande produktutveckling LEAN Inga lager Inga verktygskostnader Konstant produktutveckling 2000 set/månad Fördelarna med AM är många, att inte behöva investera i verktyg är en av dom. Det är heller inga verktyg som behöver ändras eller justeras vid förbättringar av produkten Kund: Bondtech

22 st -1,80kr/st - 3 dagar Det här är ett projekt som strider mot det traditionella tankesättet när det gäller användandet av AM. Traditionellt bör en detalj ha en avancerad geometri och tillverkas i lågt antal detaljer. Här är det tvärt om, det är en enkel geometri och ett högt antal detaljer. Det är en vanlig planbricka och st. Priset hamnar på 1,80 kr/st och leveranstiden på tre dagar. AM var det billigaste och snabbaste tillverkningsmetoden jämfört med vattenskära, stansa och formspruta.

23 detaljer Ett liknande projekt med ännu fler detaljer, hela st detaljer levereades på mindre än två veckor till ett pris på ca 1,50 kr/st

24 Design för 3D-printing Flera detaljer i maskinen är 3D-printade med unika funktioner. Det här är ett intressant projekt då flera av maskinens ingående detaljer är konstruerade för AM. Här har man lagt fokus på integrerade funktioner, spara vikt, ersätta flera detaljer med en Kund: Evolabel

25 Maskinkomponenter med integrerad ejektor för vakuum Detaljer som från början är menade att tillverkas med AM. Här har man utnyttjat tekniken tillsammans med materialet (Polyamid) för att få en lätt och stark konstruktion med integrerad funktion. Det har visat sig att den 3Dprintade armen har en betydligt bättre prestanda och livslängd än motsvarande konstruktion i aluminium.

26 En detalj som innehåller flera funktioner som är inbyggda i konstruktionen. Det är en fjäderfunktion tillsammans med en luftkanal för att förenkla anslutningen av tryckluft. Med traditionell tillvekning skulle produkten behöva tillverkas av ett flertal olika komponenter. Det innebär en mer komplex, tyngre och dyrare produkt. Utnyttja tekniken

27 Kardus 2017, Swedish Match Uppdrag: Tillverka 1500 dosor med lock Dosa matt svart med tryck Lock blå färg efter NCS-kod Dosa och lock är 3D-printade i polyamid. Dosan är infärgad svart och locket blått efter en specifik NCS-kod. Text och grafik är screentryck på detaljens över och undersida.

28 Olika godstjocklekar Omöjliga underskär

29 Concept Laser M2 Multilaser Byggvolym: 250 x 250 x 250 mm 3D-printing - metall

30 Designfrihet i olika material Rostfritt stål Verktygsstål Inconel Aluminium Titan Koppar

31 Design för 3D-printing För att får ut så mycket som möjligt av tekniken med att 3D-printa i metall bör man redan på konstruktionsstadiet ta hänsyn till vilka möjligheter och begränsningar tekniken har. Vi på Acron hjälper gärna till med tips och råd

32 För att utnyttja tekniken med Am fullt ut i metall är det än mer viktigt att konstruktionen är optimerad för produktionsmetoden. För att få ut mesta möjliga av tekniken bör man ta hänsyn till hållfasthet, materialåtgång och samtidigt optimera konstruktionen för tillverkningsprocessen. Vi på Acron hjälper gärna till med att ge råd och tips för att era produkter ska bli så kostnadseffektiva som möjligt. Viktbesparing 30%

33 Bearbeta gänga & tätningsytor Borrning Brotschning Slipning Fräsning Svarvning Gängning Polering Gnistning Det finns som med alla tillverkningsmetoder även begränsningar med AM, men i kombination med andra bearbetningsmetoder kan man skapa fantastiska detaljer till konkurrenskraftiga priser.

34 Här är ett bra exempel med det 3D-printade råämnet till höger och den färdiga detaljen till vänster. Här är kombinationen med AM och vanlig bearbetning utnyttjad på bästa sätt. Använd Am till komplexa geometrier och bearbeta de områden med snäva toleranser och ytkrav. Utnyttja tekniken rätt

35 Vid tillverkning av verktyg eller verktygskomponenter kan AM vara en fantastisk metod använd på rätt sätt. Utifrån en formfyllnadsanalys kan man bestämma hur en detalj behöver tempereras (antingen kyla eller värme) för att optimera formsprutningsprocessen. Det behöver inte alltid betyda en snabbare process utan kan lika gärna ge en detalj utan inre spänningar. Formverktyg

36 Designade kylkanaler Tittar vi på dessa två olika typer av kylkanaler där den vänstra är ett traditionellt sätt att bygga in en kylfunktion i ett formverktyg/kärna. Ofta använder sig man av ett rör eller en spiral mitt i kärnan. Vattnet går in i centrum och följer röret eller spiralen utvändigt tillbaka och kyler verktyget. På den högra bilden har vi använt AM, kylningen går in på samma sätt i centrum av kärnan men sen skiljer det sig betydligt. Nu har vi skapat n kylkanal som följer den formgivande verktygsytan som en spiral endast någon millimeter från ytan. Kylningen av kärnan blir optimal och lätt att styra.

37 Vi tittar närmare på samma kärna ur produktionsperspektivet att endast använda AM där det ger absolut bästa effekt. Kylslingan som ligger mot formytan börjar en bit upp i kärnan. Dvs att den nedre delen är för enkel för AM och bör ur ett kostnadsperspektiv tillverkas på annat sätt. Den nedre delen (inringad) kan med fördel tillverkas med traditionell bearbetning för att sedan ställas in i en 3D-printer och där bygger man upp toppen på kärnan med kylkanalen. Designade kylkanaler

38 Det är samma princip som gäller för metall som med plast, med rätt konstruktion går det bygga in rörliga funktioner. Flera detaljer kan ersättas med en. Integrerad rörlig funktion

39 Flera olika detaljer kan tillverkas samtidigt. Det ger en kostnadseffektiv produktion.

40 Produktionsytan är 250x250x250 mm

41 Printing the future