Fagstoff

Kva er additiv, subtraktiv og hybrid tilverking?

Additiv, subtraktiv og hybrid tilverking er teknologi som kombinerer innovasjon og presisjon, og som har potensial til å forandre industrien ved å redusere svinn, auke effektivitet og gjere ein meir berekraftig produksjon mogleg.

3D-printer i ferd med å skrive ut ein plastfigur av ein mann med langt skjegg, med eit spyd i handa og med ein spiss hatt og eit skjold ved sida av. I bakgrunnen observerer ein mann prosessen. Foto.

Additiv, subtraktiv og hybrid tilverking

Additiv tilverking bygger opp materiale lag for lag, mens subtraktiv tilverking fjernar overflødig materiale for å forme eit produkt.

Hybrid tilverking kombinerer desse to metodane og gir oss dermed moglegheita til å dra nytte av fordelane ved begge teknologiane.

Til dømes kan additiv tilverking brukast til å lage komplekse former, mens subtraktive metodar gir presisjon i detaljar og overflater. Dette opnar for ein fleksibel produksjonsprosess som kan bli tilpassa eit breitt spekter av behov.

Nærbilete av struktur med tydeleg skilje mellom kvart utskrive lag av materialet. Foto. — Her er laga er bygde opp med grov struktur, det er altså skrive tjukke lag for kvar runde.

Nærbilete av struktur med skilje mellom kvart utskrive lag av materialet, men laga er tettare enn i biletet til venstre. Foto. — Her er laga er bygde opp med medium struktur, det blir altså skrive tynnare lag for kvar runde.

Framtida for additiv tilverking

Additiv tilverking gir industrien høve til å produsere delar og produkt på ein heilt ny måte. I staden for å fjerne materiale for å forme eit produkt blir det bygd opp lag for lag basert på digitale modellar. Denne metoden tillet produksjon av komplekse og skreddarsydde komponentar, samtidig som han reduserer materialforbruket i stor grad.

Materiala som blir brukte i prosessen, varierer frå metall som aluminium og titan til plast og kompositt. Desse materiala kan tilpassast for å oppfylle spesifikke krav til styrke, fleksibilitet eller varmebestandigheit, og dette gir store moglegheiter for å lage komplekse former og profilar.

Ein viktig fordel er òg at reservedelar kan produserast på førespurnad, noko som reduserer behovet for store lagerbehaldningar. Skadde komponentar kan reparerast ved å bygge opp materialet på nytt, noko som ikkje berre er kostnadseffektivt, men òg berekraftig.

Metallisk struktur i ein haug av fint, grått pulver. Foto. — Her er det laga komplekse strukturar ved å bruke ein laserstråle til å smelte saman pulver i ein behaldar. Kor mykje materiale trur du du måtte frest og slipt bort for å lage denne strukturen? Bilete: MarinaGrigorivna / Avgrensa gjenbruk

Teknologi og digitale verktøy

Utviklinga innan additiv tilverking blir driven av avanserte maskiner og programvare. Prosessar som selektiv lasersintring (SLS), direkte metall-lasersintring (DMLS) og stereolitografi (SLA) gjer det mogleg å produsere alt frå prototypar til ferdige produkt med høg presisjon.

Førebuinga startar med digitale modellar utvikla i CAD-programvare. Desse modellane kan testast og simulerast digitalt for å sikre at produktet oppfyller krava før produksjonen begynner.

Integrasjonen av digitale verktøy i verdikjeda gjer det mogleg å ha ein meir fleksibel og effektiv produksjonsprosess. Simuleringsverktøy hjelper til med å føreseie styrken og ytinga til eit produkt, mens etterbehandlingsmetodar som sliping og polering sikrar ein optimal finish.

Denne teknologien gir industrien høve til å eksperimentere med design og raskt tilpasse seg behova i marknaden.

Kube med gittervegger hengande på ein 3D-printer. Foto. — Her er det teikna og bygd ei kompleks form. Det er nytta ein resin-printer, som bygger lag for lag ved å herde ei væske ved å tilføre lys for kvart lag. Bilete: luchschenF / Avgrensa gjenbruk

Materiale og eigenskapane deira

Kva materiale som blir brukte i additiv tilverking, avheng av bruksområdet og det utstyret du har tilgjengeleg.

Nokre vanlege materiale er

metall: Aluminium og titan er populære på grunn av styrken og den låge vekta. Rustfritt stål blir òg brukt i delar som krev haldbarheit.
plast: Materiale som ABS og PLA blir ofte brukte for lette komponentar eller prototypar.
kompositt: Kombinasjonar av ulike materiale gir unike eigenskapar, som styrke kombinert med fleksibilitet.

Bruksområde og moglegheiter

Additiv tilverking har mange bruksområde, frå industri, luftfart og medisin til kunst og arkitektur.

Innan medisin blir det produsert skreddarsydde implantat og protesar, mens flyindustrien bruker teknologien til å lage lette, sterke komponentar. Arkitektar og designarar eksperimenterer med komplekse strukturar som tidlegare ikkje var moglege å bygge.

Teknologien skaper nye moglegheiter og forandrar måten vi ser på produksjon på.

Ein robot med ein sveisepistol ståande ved eit metallbord med ulike verktøy og metallplater. Foto. — Kan ein sveiserobot som denne legge fleire lag ved sveis, og dermed lage ein konstruksjon som berre treng å bli pussa og slipt for at komponenten skal bli ferdig? Svaret er JA.

Ein ny, berekraftig æra for industrien

Additiv tilverking handlar ikkje berre om ny teknologi, men òg om korleis industrien kan tilpasse seg til framtida.

Hybrid produksjon gir endå større fleksibilitet. Denne kombinasjonen let bedrifter dra nytte av fordelane ved begge metodane: additiv teknologi for komplekse strukturar og subtraktiv for presisjon.

I åra framover vil additiv tilverking spele ei sentral rolle i å redusere karbonavtrykket i produksjon. Mindre materialsvinn og lokal produksjon reduserer transportbehovet og skaper ei meir berekraftig verdikjede.

Refleksjonsspørsmål

Korleis kan additiv tilverking forandre måten produkt blir designa og produserte på i framtida?
Kva utfordringar må løysast for å implementere teknologien breitt i industrien?
Korleis kan additiv tilverking bidra til å gjere industrien meir berekraftig?