SLS-maskine højner æstetikken ved at køre ultratynde lag
Jesper Damvig rejser sig meget pludseligt op.
»Prøv at se dette emne,« siger han og finder en prototype frem fra udstillingsskabet i Damvig Develops mødelokale i Taastrup.
Prototypen, en front til et medikoapparat, er fremstillet på en traditionel SLS-maskine (Selective Layer Sintering) og er, som prototyper er flest. Lidt grov i det, med tydelig angivelse mellem de forskellige lag, der giver en ru og æstetisk set ikke særligt prangende overflade.
»Det ville aldrig gå an på forbrugerniveau, kun inde i et apparat. Men den nye maskine kører 0,06 millimeter lag, så man kan ikke se de forskellige lag,« forklarer Jesper Damvig.
Han henviser til RPM-virksomheden (Rapid Prototype Manufacturing) Damvig Develops seneste erhvervelse: En 3,5 millioner kroner dyr luksus SLS-maskine, der som den eneste af sin art i Nordeuropa kan køre med 0,06 millimeter lag. Traditionelle SLS-maskiner kører typisk med 0,1 eller 0,12 millimeter.
Større detaljenøjagtighed
De uhørt tynde lag giver større detaljenøjagtighed og flottere overflader. Og Jesper Damvig anslår, at den høje præcision halverer finish-omkostningerne på RM-emner (Rapid Manufacturing).
Dermed sparker maskinen for alvor til den tendens, der allerede så småt ses i RM-branchen: at prototyper i stigende grad anvendes som færdige produktionsemner, især inden for medikobranchen.
»Nu er man gået så langt ned i lag, at man får en homogen overflade, så man rent faktisk kan bruge det til et skridt videre end RPT (Rapid Prototyping) hidtil. Nu er der flere, der kan leve med overfladen, fordi den er blevet langt bedre end traditionel SLS,« forklarer Jesper Damvig og tilføjer:
»Man skal kun prøve de her fine lag én gang, så er man afhængig. Det er helt vildt.«
SLS-maskinen, som Damvig Develop selv har været med til at udvikle, ankom til Taastrup i januar. Den har været flere år undervejs, blandt andet fordi det pulver, der bruges til SLS-processen, ofte har partikler, der er større end de seks hundrededele af en millimeter tynde lag. Så det har vist sig nødvendigt at udvikle processer, der filtrerer pulveret og bortsorterer de største partikler. Men efter den lange ventetid har maskinen stort set kørt uafbrudt.
»Vi kører testserien, og det er første gange nogensinde, at vi har haft så let en testopgave. Ved den første kørsel skulle der laves kompensation for svind og strålediameter, og ved anden kørsel var det erfaringskorrektioner i belysningsparametre. Tredje kørsel blev sendt til opmåling og sad lige i skabet. Normalt er det loop på loop på loop i forbindelse med sådan nogle testkørsler,« siger Jesper Damvig.
Nærmer sig SLA-kvalitet
Den 'toplækre maskine', som han kalder den, fungerer i princippet ligesom enhver anden SLS-maskine. Plast- eller metalpulver anbringes på en plade inde i maskinen og varmes op, inden en ultrarød laser smelter pulveret i de fordesignede tværsnit. Forskellen er bare, at varmefordelingen i den nye SLS-maskine er meget bedre, hvilket gør det muligt at fremstille lag helt ned i 0,06 millimetertykkelsen.
SLS-processen anvendes normalt typisk til stærke, funktionelle prototypeemner, men med de tynde lag nærmer vi os rent faktisk stereolithografi-kvalitet (SLA). Bare med langt mere styrke end SLA-emnerne, som normalt ikke kan anvendes på forbrugerniveau.
Det åbner en ladeport til eksempelvis medikobranchen, som i forvejen efterspørger prototyper, der kan anvendes direkte i produktionen - og som med 0,06 millimeterlagene får emner med så flot en finish, at de ikke nødvendigvis skal gemmes væk inderst i høreapparatets elektroniksamling.
»Mediko bruger det allerede i blandt andet høreapparater. De kan bruge flere emner i apparaterne end tidligere. Dermed bliver friheden i apparatkonstruktionsdesignet større og større, fordi det som regel er meget få stykantal, de her apparater går i. Så det giver mening at fjerne så mange emner som muligt fra traditionel sprøjtestøbning,« siger Jesper Damvig.
RPM-virksomheden har allerede lavet prototyper til forskellige kunder på den nye maskine. Men de fine lag har også deres begrænsninger. Store emner og 0,06 millimeter lag er nemlig en dårlig cocktail.
»Det tager rigtig lang tid. Du kører op til dobbelt så mange lag som normalt, så det tager altså lige noget tid at køre de her 300-400 millimeter størrelser, som er det normale for prototyper.«
Man betaler vel også mere for det?
»Jo, for det er flere lag. Men da det er små emner, er det små forskelle. Og gevinsten er større. Omkostningen ved at male et emne fra den nye maskine er det halve af emner fra almindelige SLS-maskiner. Overfladerne på de gamle emner var så grove, at de skulle fuldspartles fem-seks gange, hvor vi med de nye emner kun skal sprayspartle en eller to gange for at få perfekte overflader. Det betyder rigtig meget, når vi snakker consumer-emner,« siger Jesper Damvig.
Fakta: Teknologier til additiv fremstilling:
Selective Laser Melting (SLM) I Danmark har kun Lego, Grundfos og Teknologisk Institut en SLM-maskine.
Teknologi: Mikrosvejsning af metalpulver.
Byggeområde: 250x250x220 mm.
Materialer: Rustfrit stål 316L, titanium- værktøjsstål, aluminium.
Selective Laser Sintering (SLS) Udviklet på University of Texas i Austin i midten af 1980'erne.
Teknologi: Sintring af plastpulver.
Byggeområde: 350x350x600 mm.
Materialer: Nylon, polystyren.
Stereolithografi (SLA) Stereolithografi blev udviklet i 1986.
Teknologi: Hærdning af epoxy-væske.
Byggeområde: 500x500x600 mm.
Materialer: Plastlignende materialer.
3D-print (3DP) Kan som eneste teknologi til additiv fremstilling printe i forskellige farver.
Teknologi: Udskrift i voks.
Byggeområde:250x190x200 mm.
Materialer: Voks. Kilder: Teknologisk Institut og Wikipedia

Kommentarer (0)