När det gäller projektet AMLIGHT så syftar det till att klarlägga gränserna för design när det gäller väggtjocklek, orientering samt ytegenskaper vid tillverkning med lasersmältning i pulverbädd. Dessa egenskaper är centrala för möjligheterna att skapa lättviktslösningar genom additiv tillverkning och designstrategier är inte fullt utvecklade där mikrostrukturkontroll på lokal nivå och styrning av ytegenskaperna kan beaktas.I angreppsättet för projektet ingår att först printa och utvärdera designade provgeometrier och kartlägga mikrostruktur (lokal och global), mekaniska egenskaper. I nästa steg ingår att tillverka fysiska demonstratorer där kunskapen om inverkan av lokal mikrostruktur, väggtjocklek, orientering och ytegenskaper kontrolleras och utvärderas. Projektet förväntas därmed bidra med ny kunskap som är av central betydelse för att kunna realisera robusta och högpresterande lättviktslösningar.
Om AMLIGHT kan noteras att man har en total budget på 9,7 miljoner kronor, varav 4,6 miljoner kommer från Vinnova.
Totalt satsas nära 70 miljoner. Men totalt handlar det om betydligt större belopp som satsas på utveckling av additivt teknik. Totalt inom det strategiska innovationsprogrammet ”Metalliska material” satsas nu 69 miljoner kronor på projekt som bidrar till att industrialisera additiv tillverkning (AM) inom svensk metallproducerande och -användande industri. Nio olika projekt har i utlysningen ”Industrialisering av additiv tillverkning för metalliska material” beviljats stöd från den svenska innovationsmyndigheten Vinnova.
Metalliska material omfattar följande organisationer: Jernkontoret, Gjuteriföreningen och Svenskt Aluminium.
Ny valideringsmetodik via ADROAM. Det finns sålunda fler projekt än AMLIGHT: ADROAM, eller ”Applikationsdriven utveckling för ökad robusthet och påtaglighet i additiv tillverkning av metall”, heter ett annat projekt inom additivt. Poängen här är att bidra med processer som skapar pålitlighet, förutsägbarhet och reproducerbarhet, vilket kan sammanfattas med termen robusthet. Projektet ADROAM kommer att utveckla ny valideringsmetodik och verifikationsteknik samt testa dessa på existerande applikationer.
Genom att öka förståelsen för hur processens parametervariationer påverkar material och komponent är målet att på ett predikterbart sätt använda processens variationer för att skapa optimerade egenskaper hos slutprodukten. Dessa applikationer är utmattningshållfasta och nötningsbeständiga kugghjul, nötningsbeständiga stansverktyg och bearbetningsbara material, alla traditionellt tillverkade med höglegerat stål. Detta är ett material som idag anses vara svårt att tillverka med AM på grund av sitt snäva processfönster.
– ADROAM har en tydlig frågeställning med goda förutsättningar och tillsammans med ett starkt konsortium ser vi väldigt ljust på att vi kommer att öka robustheten inom additiv tillverkning. ADROAM kommer att utveckla metodik för att lättare pricka rätt i sina processparametrar och genom att implementera och utveckla in-situ processövervakning kommer projektet kunna öka robustheten i additiv tillverkning, säger Joakim Ålgårdh, forskare vid Swerea Kimab och projektledare för ADROAM.
Bra metoder för processövervakning saknas. Bra metoder saknas idag för att övervaka AM-processen och inhämta återkopplande data under drift. För att öka återkopplingen och förståelsen för processen, kommer ADROAM-projektet utveckla och implementera ny verifikationsteknik, vilket gör att processen bättre kan anpassas för att uppnå bättre robusthet. Möjligheten till att övervaka processen skapar potential att tillverka komponenter i höglegerat stål med AM. Genom att införa dessa ny valideringsmetodik kan processer, processinställningar, komponenter och material bättre jämföras och robustheten för material som höglegerat stål kan därmed utvärderas och således förbättras.
ADROAM har en total budget på 11,9 miljoner kronor, varav 5,7 miljoner kommer från Vinnova.
Sandbox – 3D-printade sandformar. Ett tredje projekt som beviljats utvecklingsstöd är ”Sandbox”. Här handlar det om”Hållbar tillverkning av 3D-printade sandformar och -kärnor”.
Gjuteriindustrin har i och med ny 3D-teknik för tillverkning av sandformar nya möjligheter att möta till exempel fordonsindustrins krav på kortare utvecklingstider, lägre komponentvikter och större geometrisk komplexitet. Att använda sig av denna nya teknik innebär stora fördelar på produktnivå eftersom man liksom inom annan additiv tillverkning ändrar randvillkoren för hur en komponent kan designas.
Projektet Sandbox kommer att bygga kunskap kring hur bindemedelssystemen inverkar på komponentens utformning och kvalitet. Man kan med denna teknik gjuta mycket komplicerade geometrier, men det ställer också krav på kunskap kring hur man undviker applikationer som ger problem med så kallad inre renhet i komponenter, det vill säga att kanaler och håligheter inte har sandrester. Projektet kommer även titta på möjligheten att använda svensk sand då man idag måste importera sanden trots att Sverige har stora, högkvalitativa sandfyndigheter.
– Med sandprintertekniken har konstruktörer av gjutna produkter fått ökade frihetsgrader och för framtiden ser vi en kraftigt ökande användning av printade sandformar. Projektet ger möjligheter att fördjupa oss i tekniken så att vi kan utnyttja fördelarna bättre. Resultaten kommer att ge gjutgodskunder, konstruktörer och gjuterier underlag för att arbeta effektivt med gjutning i printade formar, säger Ulf Gotthardsson på Swerea SWECAST, projektledare för Sandbox.
Sandbox har en total budget på 3,6 miljoner kronor, varav 1,7 miljoner kommer ifrån Vinnova.
Liten skala, men med stor potential. Allmänt kan konstateras att additiv tillverkning av metall har klarat av sitt inledande utvecklingsstadium; tekniken fungerar och tillämpas, men fortfarande i liten skala sett till sin potential. Den övergripande avsikten med utlysningen är att utveckla AM av metall från en situation där komponenter i princip tillverkas en och en till en industrialiserad process som kan integreras fullt ut i ordinarie industriella tillverkningsprocesser.
Projekten som har beviljats stöd i denna utlysning bidrar till att öka kunskapen eller ta fram signifikant förbättrade metoder eller verktyg, som skaparnytta för en bred krets av aktörer inom innovationsområdet. Detta ska leda till att den tekniska förmågan stärks inom de områden som prioriterats högst i den färdplan för svensk AM som tidigare tagits fram inom Metalliska material.
På det viset kan Sverige ta viktiga steg mot en fullskalig industrialisering av AM för metalliska material, menar man.
