Nya material och digital produktionsdesign banar väg för en smartare, effektivare och mer hållbar industri och samhällsutveckling. Additiv tillverkning, eller 3D-printing har potential att förändra produktionsindustrin i grunden. Men bristen på standarder bromsar utvecklingen, säger Magnus Hallberg på Siemens 3D-verkstad i Finspång.

På Siemens 3D-verkstad i Finspång kan företaget numera bland annat göra reservdelar på beställning och hålla äldre system i drift längre.

Text: Kristin Djerf

Additiv tillverkning har många fördelar för industrin, bland annat möjligheten att skapa skräddarsydda komponenter och komplex design som inte kan åstadkommas med traditionella tillverkningsmetoder. Det finns också stora miljömässiga fördelar, som möjligheten att använda restmaterial som trämjöl eller återvunnen plast, mindre spill vid produktionen och att tillverkningen kan ske nära slutkunden oavsett var de befinner sig. Dessutom kan produktionen ske vid behov vilket minskar behovet av lager och reservdelar.

Optimera design och spara energi

3D-printing i plast har använts länge inom industrin, inte minst för prototyper, men för fyra år sedan var Siemens Industrial Turbomachinery i Finspång först i Sverige med en verkstad för additiv tillverkning av metallkomponenter. För Siemens, som tillverkar gasturbiner till kraftverk, finns det flera stora fördelar jämfört med konventionella tillverkningsmetoder som gjutning och svetsning. Komponenterna i gasturbiner behöver tåla extrema temperaturer och måste kontinuerligt kylas under drift, vilket ställer specifika krav på både material och design. Med 3D-printing kan Siemens optimera designen på produkterna och tillverkningsprocessen blir snabbare och mindre energikrävande, utan att kvaliteten försämras.

– Vi kan nå bra kylning genom traditionell tillverkning, men med additiv tillverkning kan vi göra det ännu bättre, säger Magnus Hallberg, R&D-ansvarig inom additiv tillverkning på ­Siemens Industrial Turbomachinery.  

En annan avgörande fördel är att Siemens nu kan 3D-printa prototyper i metall, vilket krävs för att de ska kunna testas i höga temperaturer. Dessutom tillverkar företaget numera reservdelar på beställning istället för att ha dem på lager, vilket sparar både tid, resurser och utrymme.

Framtidens teknik

Än så länge står 3D-printing för en liten del av Siemens totala produktion, men Magnus Hallberg är övertygad om att additiv tillverkning är framtidens teknik. Omställningen har varit, och är, omfattande och kostsam. Dels vad gäller tillverkningsprocessen och materialhantering, men även kvalitetssäkring och testmetoder som måste anpassas och ersättas med nya. Det är inte alltid en fördel att vara tidigt ute.

– Vi har fått lära oss under resans gång och skapa egna lösningar tillsammans med leverantörer, forskare och universitet. Även om 3D-printing funnits länge är det en omogen teknik när det gäller att implementera den i en befintlig fabriksverksamhet i full drift, säger Magnus Hallberg.

Med 3D-printing kan Siemens optimera designen på produkterna och tillverkningsprocessen blir snabbare och mindre energikrävande, utan att kvaliteten försämras.
Magnus Hallberg

Standarder nödvändiga

– Det saknas också standarder och gemensamma lösningar, och många av de standarder som finns är inte tillräckligt omfattande.

För att påskynda utvecklingen medverkar Siemens i framtagandet av standarder och gemensamma riktlinjer på både svensk och internationell nivå, bland annat i samarbete med SIS och amerikanska ASTM.

– Standardisering är alltid en utmaning inom områden där teknikutvecklingen går snabbt, eftersom standardiseringsprocessen inte hänger med och riskerar att bromsa utvecklingen. Men standarder är en nödvändighet för additiv tillverkning. För att våra produkter ska uppfattas som tillförlitliga för slutanvändarna krävs att vi kan hänvisa till externa standarder, de nöjer sig inte med att vi följt våra egna, interna kvalitetskrav och rutiner, hur bra de än må vara, säger Magnus Hallberg.

– Svensk industri behöver ta större steg. Vi är ett teknikbaserat land, med en ekonomi och en historia som kretsar kring teknik. Additiv tillverkning kommer att stå för en stor del av all produktion inom tio år, är vi inte med kommer vi att bli omkörda.

Det här är en redigerad artikel ur SIS tidning Magasinet S. Läs hela tidningen här>>