3D-printere vil revolutionere industriproduktion
more_vert
close
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og at Mediehuset Ingeniøren og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, tilbud mm via telefon, SMS og email. I nyhedsbreve og mails fra Mediehuset Ingeniøren kan findes markedsføring fra samarbejdspartnere.

3D-printere vil revolutionere industriproduktion

Hvis 3D-printere får den betydning, som analytikere hos blandt andet Gartner Group og Frost & Sullivan tror, vil det ændre hele vores opfattelse af den fremstillende industri - hvordan varer bliver udviklet og transporteret, og hvordan vi som forbrugere køber vores produkter. Her er nogle eksempler:

I dag køber de fleste af os ting over internettet. De produceres ét sted i et vist styktal og i et fastlagt design, sendes til et lager og derefter til dig. Men forestil dig, at du frit kan designe dit produkt: et par sko, skallen til din tablet eller lågerne til dit køkken. De produceres så på den lokale 3D-fabrik og køres direkte ud til dig. Intet lager og kort transport.

Et containerskib er på vej over Stillehavet, da der pludselig sker et nedbrud i en komponent i en ventil. Normalt vil maskinmesteren hente en ny på lageret, men fordi han har en 3D-printer om bord, er der ikke noget reservedelslager. Han printer selv komponenten på skibets 3D-metalprinter og får den installeret.

Læs også: 3D-modeller fremstilles i en sandkasse

Du har fundet en dejlig byggegrund og designer dit drømmehus. Formerne er organiske, og indretningen fuld af skæve vinkler. En gigantisk 3D-printer stilles op over fundamentet og 'printer' alle ydermure og ruminddelere i det nye hus.

En kvinde har fået alvorlige forbrændinger i ansigtet. Men med en biologisk 3D-printer er det muligt at fremstille nyt væv som erstatning for det ødelagte.

Og hvis du synes, det lyder som fremtidsmusik, så tænk på den hollandske kvinde, der i år fik indopereret en kunstig kæbe - fremstillet i titanium på en 3D-printer.

Prototyper kom først

Det første patent på en 3D-printer blev udtaget i 1986 (af Chuck Hull, grundlæggeren af printerproducenten 3D Systems), og siden har der været høje forventninger til printernes præstationer. Men i de første mange år har det først og fremmest været muligheden for at lave prototyper, der har drevet markedet. Det at kunne stå med et fysisk emne i hånden giver en langt bedre forståelse for, om designet er rigtigt, i forhold til at se det på en computerskærm.

Det har skabt grobund for en række virksomheder, der tilbyder at printe modeller for andre. Store virksomheder som Coloplast, Widex og Lego har alle egne afdelinger med 3D-printere. For selv om prisen er høj, er det ofte langt billigere end at bygge en model på traditionel vis i gips eller træ. Udviklingsafdelingerne kan hurtigt få en fornemmelse af, om de er på rette vej, og rettelser kan indføres fra print til print.

Nye tankegange hos ingeniørerne

3D-printere vil stille helt andre krav til, hvordan ingeniører arbejder i udviklingsafdelinger, og hvordan en virksomhed skal agere på markedet, fortæller Olivier Jay, leder af afdelingen for 3D-printere på Teknologisk Institut i Aarhus:

»I dag producerer vi emner i faste styktal, måske 100.000, og prøver så at få markedet til at absorbere dem. Men med 3D-printere kan man nøjes med at producere lige nøjagtig det antal, vi kan sælge. Det kan give enorme ressourcebesparelser både i materialer og transport, samtidig med at virksomheder kan få adgang til markeder, hvor de før har måttet sige nej, fordi startomkostningerne har været for høje og risikoen for stor,« siger Olivier Jay og peger på 3D-printere som det perfekte værktøj til ramp-up-produktion:

»Måske aner vi ikke, hvor mange vi kan sælge, og måske vil kunderne have små ændringer med i næste version. Derfor begynder vi med nogle få modeller fremstillet med 3D-printere. Men det kræver, at udviklingsingeniørerne ændrer tankegang. For eksempel får de mulighed for at lave helt andre geometrier, end man kan med traditionelle produktionsmetoder. Det giver et lille firma mulighed for at udvikle en idé, også selv om den er kompliceret. Jeg tror, vi står foran en industrirevolution,« siger Olivier Jay.

Danskproduceret 3D-printer

Det er noget, man er fuldt opmærksom på i Ravnsborggade på Indre Nørrebro i København. For bare 50 år siden var det et arbejderkvarter med masser af småindustri. Man boede tæt og arbejdede tæt. Nu er gaderne fyldt op med trendy genbrugsbutikker og et mikrobryggeri. I nummer 2 på første sal holder virksomheden Blueprinter til, og her er de ved at lægge sidste hånd på en 3D-printer opbygget efter et helt nyt og patentansøgt princip: Selective Heat Sintering (SHS):

»Vi tror, at vores printer bliver et personligt værktøj for udviklingsafdelingerne. Printeren er meget nem at anvende, og prisen for at printe 3D-modeller ligger langt under, hvad 3D-printere er i stand til i dag,« fortæller teknisk direktør Torben B. Lange, som forventer, at Blueprinters printer kommer til at koste under 100.000 kroner, når den er klar.

Blueprinter går især efter det kraftigt voksende marked, hvor virksomhederne anskaffer en 3D-printer og dermed kan printe deres 3D-modeller internt i selve udviklingsafdelingerne. Nu skal selv små virksomheder have råd til at købe en 3D-printer af høj kvalitet:

»Nu printer du din prototype direkte fra dit skrivebord,« fortæller Torben B. Lange, som også kan afsløre, at virksomheden er kommet med på en liste hos det amerikanske analyseinstitut Gartner Group over de mest interessante nyskabende virksomheder netop nu.

3D til færdige produkter

Men ét er prototyper - i de senere år er 3D-printerne desuden i højere og højere grad begyndt at trænge ind på markedet for færdige produkter. Den amerikanske analytiker Terry Wohlers, der er ekspert i markedet for 3D-printere, vurderer, at omkring 28 procent af alle de penge, der i dag bruges på 3D-printning, går til at printe færdige produkter. Det tal vil stige til 50 procent i 2016 og 80 procent i 2020, vurderer han.

Flere kræfter driver den udvikling. For det første er prisen for et printet produkt faldet væsentligt. Eksperter vurderer i øjeblikket, at man skal over 1.000 i stykantal, før 3D-printere bliver for dyre i forhold til traditionelle produktionsprocesser.

For det andet vil vi have noget, som ikke ligner det, de andre har, eller vi vil have noget, som passer lige præcis til os. Det har høreapparatproducenten Widex allerede taget til sig, og de tilbyder i dag høreapparater, som er fysisk tilpasset lige netop ejermandens øre, skabt ved hjælp af en 3D-printer. Men også implantater såsom hofter og tænder produceres i dag med 3D-printere.

I flyindustrien er man også opmærksom på den nye udvikling. For eksempel erstattes flere og flere komponenter, som normalt blev fremstillet i en fræseproces, med printede stykker i metal. Men hvad nu, hvis man kunne printe alle titaniumkomponenter direkte på strukturen til en vinge? Det ville spare både tid, ressourcer og vægt i det færdige fly.

Celler i stedet for plast og metal

Men hvorfor nøjes med at printe i metal, gips og plast? Næste skridt er allerede ved at blive taget inden for de såkaldte bioprintere. Princippet er nogenlunde det samme som for de blækprintere, vi kender fra kontormiljøet. Men i stedet for blæk er det levende celler, som kommer ud ad printerhovedet. Det gøres ved at lade celler være opløst i en flydende gel.

En for en kan de lægges oven på hinanden, så de for eksempel danner en blodåre. Når cellerne møder hinanden, vil de automatisk reorganisere sig og binde sig sammen til levende væv. Endnu har ingen mennesker fået indopereret printet væv, men det forventes, at man inden for de næste to til fem år vil begynde at eksperimentere med for eksempel brusk, hud og visse nerver.

På lidt længere sigt kan man forestille sig printede luftrør og hjerteklapper. Drømmen er en dag at kunne printe hele organer, for eksempel et hjerte, som passer perfekt til patienten.

Det bedste af det hele er at med tiden kan Kina rende os i røven - de arbejdspladser der er forsvundet til Kina vil helt forsvinde og vi printer vores nye køleskab på en fabrik i Brønshøj og sender det direkte ud til kunden med en kassevogn.

  • 0
  • 0

stadig vil være langt billigere?

Ikke nødvendigvis - du skal huske at vi skal ikke transporter produkterne så langt - der skal ikke bygges store udskibningshavne - der vil ikke være brug for store fabrikker etc. - der er en langt række led der vil forsvinde og selvfølgelig også jobs - men i første omgang er det de kinesiske slavelejre der lukker og deres havne. En anden fordel er at de ikke længere kan hamstre råstoffer og tvinge priserne op og mængden af olie vi sparer er astronomisk.

Den dag vi kan fremstille et køleskab i lige det design og størrelse en kunde ønsker til samme pris som et masseproduceret fra Kina koster så kan de godt dreje nøglen om i riget i midten.

Print-produktion vil give magten tilbage til kunderne og en del af de tabte arbejdspladser vil komme tilbage - det kan kun gå for langsomt....

  • 0
  • 0

Og den dag printere af den kaliber kan printe større dele af sig selv, efter samme fremgangsmåde som med Reprap, vil prisen falde kraftigt på den type printere, og enhver småtingsforretning vil kunne have et par stykker af dem stående i baglokalet ved siden af farvelaserprinteren.

  • 0
  • 0

I forhold til traditionel produktion med drejning/fræsning samt opsvejsning af emner, så vil der med 3D printning være en stor besparelse.

Ved en del emner går der tid med at høvle spåner af. ( materiale som der spares ved printning)

Selv om man med plast modeller, kan printe bevægelige modeller, så kunne jeg godt forestille mig, at de færdige produkter stadigt skal laves i dele, af hensyn til færdig bearbejdning, slibning/polering.

Ligesom 3D tegning har gjort det hurtigere ( og sjovere) at konstruere og tegne emner, så vil 3D printning også få produktions tiden ned.

Jeg er tror dog ikke at det vil kunne konkurrere med de produkter som bliver støbt og så færdig bearbejdet på CNC maskiner. Så den del af masseproduktionen vil nok stadig eksistere.

(en evt lotto gevinst vil helt sikkert bruges på nyt legetøj ;D )

  • 0
  • 0

...vi printer vores nye køleskab på en fabrik i Brønshøj og sender det direkte ud til kunden med en kassevogn.

Hvad skal man i så fald med et køleskab? - man kan jo bare just-in-spise-tid printe ud en lækker karry kylling vha en Pink Slime patron

..og ingen madspild - eventuelle rester liquideres sæføli tilbage til patronen

http://en.wikipedia.org/wiki/Pink_Slime?vm=r

  • 0
  • 0

Ja hvis man har den slags madvaner - personligt jeg foretrækker nu friske råvare

Ja umiddelbart kan det lyde lidt ulækkert, men din kaglende friske kylling er jo også startet som en flydede masse i en æggeskal, så hvor stor er forskellen på om naturen printer ud via en dna-streng eller man selv gør det via en printer-fil

Personlig ville jeg nok ikke printe fusserne ud - som ung bondeknøs fik jeg rigeligt at den slags thi her gik intet til spilde når vi slagtede dyr, ej heller hønsefødderne som blev kogt i en gryde som vi børn fik så lov til at hygge os med at gå og gnave på - der er faktisk temmelig meget føde i trædepuderne

  • 0
  • 0

[quote]Ja hvis man har den slags madvaner - personligt jeg foretrækker nu friske råvare

Ja umiddelbart kan det lyde lidt ulækkert, men din kaglende friske kylling er jo også startet som en flydede masse i en æggeskal, så hvor stor er forskellen på om naturen printer ud via en dna-streng eller man selv gør det via en printer-fil

Personlig ville jeg nok ikke printe fusserne ud - som ung bondeknøs fik jeg rigeligt at den slags thi her gik intet til spilde når vi slagtede dyr, ej heller hønsefødderne som blev kogt i en gryde som vi børn fik så lov til at hygge os med at gå og gnave på - der er faktisk temmelig meget føde i trædepuderne
[/quote]

Gør hvad du vil hvis du alligevel ikke kan smage forskel - Jeg er opvokset med gode råvare og mine smagsløg er ikke indstillet på at æde crapfood.

Og så tilbage til emnet...

  • 0
  • 0

... på SLS (Selective Laser Sintering) og SHS (Selective Heat Sintering) som omtales her? For mit at se er det samme princip, med forbehold for at opvarmningen sker med andet end laser, men eftersom det er patentansøgt mener man vel at der er tilstrækkelig opfindelseshøjde - det kunne være rart med lidt mere konkret information...

  • 0
  • 0

...så tænk lige på, at der stadig eksisterer trykkerier i dag, mange år efter kopimaskinen blev opfundet. Ganske vist færre og større.

Så helt afskrevet bliver storproduktion næppe. Når der skal produceres 200mio dimser, så gør 10 øre/dims i prisforskel immervæk stadig en forskel.

  • 0
  • 0

...så tænk lige på, at der stadig eksisterer trykkerier i dag, mange år efter kopimaskinen blev opfundet. Ganske vist færre og større.

Så helt afskrevet bliver storproduktion næppe. Når der skal produceres 200mio dimser, så gør 10 øre/dims i prisforskel immervæk stadig en forskel.

Du kan ikke rigtigt sammenligne med bøger etc. eftersom det ikke er muligt at lave en god kopi af en indbundet bog på en kopimaskine (endnu) og pga. copyright kan man heller ikke udskrive bøger - men det vil nok ændre sig med årene.

Storproduktion stopper heller ikke i morgen men med tiden vil forbrugerne kræve individuelle løsninger og så vil 3D-printerne tage over - der er jo ingen grund til at fremstille 1 million ens køleskabe når man for får kroner ekstra vil kunne fremstille et kundetilpasset køleskab og så er der lige det med reservedele - i dag er det skide møg umuligt at få en dims efter ganske få år og vi tvinges til at udskifte ellers udemærkede vaskemaskiner -frem over ville man kunne printe den manglende dims og forlænge levetiden og folk er ved af være pissetrætte af at deres ting skal udskiftets så tit - en større bevisthed omkring vores miljø gør at der vil komme et stigende krav om at tingene holdere længere og at de for en fornuftig pris kan repareres.

Kinas slavefabrikker lukker nok ikke i morgen men jeg er overbevist om at det er den vej vi går.

  • 0
  • 0

Og hvem har de fornødne PRAKTISKE kundskaber til at definere et 3 D emne? I forvejen falder antallet af praktikere ret så meget. I danmark er der endda stadig mange med en håndværksmæssig uddannelse. Klart at på en fabrik vil det være ideelt med en 3d printer til prototyper. Men at mange private skulle være i stand til at tegne 3d til noget som slår et ingeniør skabt og fabrikeret emne, tvivler jeg lidt på. Faktisk når jeg her i uland, skal reparere noget brækket plast fra min bil eller lignende, så bliver det omgående omdefineret til noget som kan drejes bores og svejses i. Ikke noget plastic. Over uendelig tid tror jeg til gengæld på dette. Men nu, nej. Ligesom ruf bilerne, helt ok bare 50 år for tidligt ude.

  • 0
  • 0

Helt 'almendelige' menesker vil nok ikke tegne reservedele til bilen, og mekanikeren har da haft noget teknisk tegning på skolen, men det er nok ikke helt vedligeholdt.

Mange maskinarbejdere vil kunne tegne i 3d, en del cnc maskiner bla okuma programmeres ved at tegne emnet. (CAD/CAM direkte på maskinen).

I praksis så vil værkstedet have tegningen og så printe delen, uden at den skal tegnes først.

Custum byggere vil da få helt nye og sjove muligheder for ombygning, og jeg kunne forestille mig at det vil være hurtigere at printe en alufælg end at dreje den.

  • 0
  • 0

kan nok ordne alle disse "hard to get" plastik dele til min Audi type 44, og er der ikke noget med at man snart kan printe metal!!.
Om 5 år kan jeg købe et el-bil upgrade kit til den. Så har jeg slet ikke brug for at købe nogen ny bil.
Stakkels kinesere de skal til at dyrke ris igen...og vi skal til at dyrke korn.

  • 0
  • 0

I SHS er varmekilden et termisk printhoved, som i princippet erstatter laseren og den komplicerede styring af laserstrålen. En Blueprinter SHS 3D printer kan dermed fremstilles til et langt lavere prispunkt end en SLS maskine. Patentarbejdet har været et vigtigt fokusområde for Blueprinter siden starten i 2009. Med SHS teknologien overfører vi varmen til 3D modellen konduktivt dvs det termiske printhoved overstryger et lag plastpulver og smelter dermed et tværsnit af den færdige model. For så vidt et simpelt princip, som dog bygger på avanceret styring af det termiske printhovedet og selve modellen. Nb. Vi demonstrerer vores printer på både 3D print messen TCT live i Birmingham til September og senere på Euromold i Frankfurt til November.

  • 0
  • 0

Og hvem har de fornødne PRAKTISKE kundskaber til at definere et 3 D emne? I forvejen falder antallet af praktikere ret så meget.

I 80erne var der nok også en del der spurgte til, hvor man dog skulle finde alle de mennesker som havde de praktiske kundskaber til at styre de dersens nymodens computere.

20 år senere havde problemet løst sig selv. Jeg er da personligt ret sikker på, at jeg kommer til at lære at bruge 3D modellering inden for de næste 5-10 år, selvom jeg aldrig har gjort det før.

  • 0
  • 0

Der er efter min mening forskel på at anvende en computer og så til selv at designe og formgive et brugbart emne, og derefter få det lavet. Jeg er ikke imod grundideen, indirekte indgår det i mit arbejde. Jeg skelner bare mellem at anvende et program og på at private i stor stil skulle kunne gøre dette. Det er jo heller ikke det der står i artiklen, denne er ret tidssvarende til nutids billedet. Men metal print lyder meget interessant.

  • 0
  • 0

Jeg vil tro at man enten kan få hjælp til det eller hente emnet fra et katalog, f.eks. på Thingiverse, som allerede har adskillige reservedele til købte apparater til fri hentning og udskrift på egen printer. CAD tegning er iøvrigt ved at være en udbredt hobby, og teknologien for 3D scanning af eksisterende genstande er spirende.

Kvalitetsmæssigt er der selvfølgelig forskel på små plastic stumper til legetøj og højpræcisionsemner, f.eks. til en bilmotor, så derfor kan jeg forestille mig, at man bør have fat i de originale tegninger, hvis man vil printe sådan et emne.

Man kan forestille sig at fremstillingen af højkvalitetsemner til f.eks. bilmotorer føres ud til mekanikeren, der bestiller tegningen hos fabrikanten, og derefter selv printer den ud.

Det er jo en praktisk måde at undgå at skulle holde dyre reservedelslagre i drift, og man slipper for bøvlet med udgåede reservedele, og betegnelsen om uoriginale reservedele får en helt anden betydning, hvis den overhovedet vil eksistere.

  • 0
  • 0