Metallbranschen genomför med delfinansiering från Vinnova en storsatsning där 3D-printade (friformade, additivt tillverkade) gjutverktyg i materialet Vibenite®60 testas för framställning av aluminiumkomponenter. För VBN Components, som utvecklat det innovativa och mycket mångsidiga materialet, kan det bli ett ytterligare ett stort genombrott på hemmaplan.
I ett nationellt samarbetsprojekt med bland andra Swerea Swecast ska VBN Components bidra till att förutsättningarna för den svenska gjutindustrin förbättras.
– Med effektivare tillverkningsprocesser och markant förhöjd produktivitet kan industrin konkurrera globalt trots pådrivningar från lågkostnadsländer. Dessutom blir formverktyg som tillverkas i Vibenite®60 betydligt mer nötningståliga och kan förses med kylkanaler, vilket ger en jämnare kvalitet i slutprodukten, säger Ulrik Beste, teknisk chef på VBN Components AB.
Tydliga miljöfördelar
Uppsalabaserade VBN Components har redan demonstrerat fördelarna med det patenterade materialet Vibenite®60 i ett pågående projekt tillsammans med ytbehandlingsföretaget Primateria AB. Tillsammans utvecklade de världens första additivt tillverkade kugghjulsfräs som därefter framgångsrikt testats av Volvo Construction Equipment i Eskilstuna.
Det friformade verktyget är byggt direkt från metallpulver, utan traditionellt smide, borrning och fräsning. Att hantera stålstänger som skärs till resulterar alltid i storskaligt svinn, oavsett hur noggranna beräkningar man gör. Med 3D-printing byggs komponenten istället upp lager för lager, och materialsvinnet är då minimalt.
Det som är extra intressant är att Vibenite®60-fräsen enligt testresultaten kommer att hålla betydligt längre än de traditionella fräsarna, livlängden kan vara upp till tre gånger längre tack vare stålets unika egenskaper och optimerad ytbehandling, enligt Ulrik Beste.
– Med kraftigt minskat materialsvinn vid tillverkningen och en längre livslängd för komponenterna ter de miljömässiga fördelarna sig som självklara.
En viktig introduktion av additiv tillverkning
Ett annat projekt, även här delvis finansierat av Vinnova, pågår med utvärdering av komponenter till Scanias bränsleventiler. Ulrik Beste beskriver de pågående projekten som en introduktion av additiv tillverkning mot svensk tillverkningsindustri, med möjlighet att öka konkurrenskraften avsevärt.
– Marknaden är enorm. Nu finns det möjligheter att ta hem produktion från lågkostnadsländerna. Det är troligt att det kan bli en sådan utveckling inom svensk industri, som med hjälp av 3D-printing och vårt specialstål får mycket stora konkurrensfördelar.
Ulrik, som doktorerat i materialvetenskap och tribologi (läran om nötning och friktion), är övertygad om att det kommer att ske stora förändringar inom svensk tillverkningsindustri tack vare additiv teknik. Då kommer branschen att efterfråga material som Vibenite®60.
Nästa stora teknikskifte
Friformning, additiv teknik eller 3D-printing – kärt barn har många namn. Om ett antal år är troligtvis en stor del av komponenttillverkning additiv, men hur lång tid det tar beror på hur snabbt branschen kan ställa om, menar Ulrik Beste. Men faktum kvarstår att det utan tvekan finns enorma fördelar med 3D-printing, inte minst miljömässigt.
– Tekniken i sig är inte ny, den har funnits i omkring 30 år. Det som är nytt är tillämpningen på mycket slitstarka material. Vi har ett försprång på marknaden eftersom branschen idag mest utvecklas av maskintillverkare. Vi är ett renodlat materialföretag som förser kunderna med optimala material gjorda med friformning och det är vi fortfarande relativt ensamma om på flera av de stora marknaderna.
Med kugghjulsfräsen som testats av Volvo Construction Equipment har VBN Components brutit ny mark och visat att tekniken passar utmärkt för nötningståliga stål, vilket i sin tur öppnar möjligheter för den additiva tekniken inom övrig verkstadsindustri. Som innovativt materialtekniskt företag går VBN Components en mycket ljus framtid till mötes.
