Skal man støpe få enheter og drive prøvestøping, kan 3D-printede støpeformer i plast være tingen. Her fra sortimentet til Rottefella. (Foto: Werner Juvik, Sintef)
Verktøy for fattige gründere og kreative sjeler
Skal man støpe få enheter og drive med prøvestøping, kan 3D-utskrevne støpeformer i plast være tingen.
AddForm (2015–2018) omhandler additiv tilvirkning av forminnsatser i polymerbaserte materialer for å kunne sprøytestøpe funksjonelle prototyper og små produktserier.
Budsjettet er på 25 millioner kroner. Av dette finansierer BIA-programmet i Norges forskningsråd 9,4 millioner og industrien 15,6 millioner.
Foruten OM BE Plast (prosjektansvarlig), er følgende industripartnere med: Eker Design, Lærdal Medical, Mascot Electronics, Nordic3D, ProNor, Rottefella, Sleipner Motor, Ulefos Esco, Scandinavian Business Seating og Stokke.
Forskningsbiten dekkes av Sintef Raufoss Manufacturing og Sintef Materialer og kjemi samt Høgskolen i Gjøvik, som tilbyr utdanning innen additiv tilvirkning.
Forestill deg at bedriften Rottefella har en banebrytende idé den vil ha testet ut før en viktig skisamling i neste uke. Hvor skal den henvende seg for å få en funksjonell prototyp raskt? Å bruke vanlige støpeformer i stål vil ta altfor lang tid.
Unge, kreative gründere opplever et lignende problem: Siden støpeformer i stål er dyre, blir usikre prosjekter lagt på is. Gründere klarer rett og slett ikke å finansiere en slik produksjon.
Nå vil en rekke industri- og forskningspartnere finne en løsning på problemet. De har gått sammen i forskningsprosjektet «AddForm» for å utvikle best mulig 3D-utskrevne støpeformer i plast.
Fra stål til plast
– Ved store kvanta egner maskinert stål og også 3D-printede stålformer seg godt. Som når Lego lager klosser i millionantall, forteller Erik Andreassen på Sintef Materialer og kjemi.
Men skal man støpe få enheter og drive prøvestøping, kan 3D-printede støpeformer i plast, eller rettere sagt polymermaterialer fylt med keramiske partikler eller metallpartikler, være tingen.
– Slike former kan lages i løpet av en dag eller to, og så kan produktet sprøytestøpes i riktig plastmateriale, sier Andreassen.
Sprøytestøping er støpemetode for masseproduksjon av gjenstander av for eksempel termoplaster, gummi og metaller. Store kvanta er nødvendig for lønnsom produksjon, siden formverktøyene er relativt dyre å framstille.
Får ut produktene i riktig materiale
3D-utskriving, eller «additiv tilvirkning», startet opp kommersielt for drøyt 25 år siden, og forskere ved Sintef har arbeidet med temaet i mange ulike sammenhenger.
I det nye prosjektet er jobben å forstå egenskapene til formmaterialene med tanke på belastningene de utsettes for ved sprøytestøping. For at industrien skal få et raskt og godt resultat, må materialene testes opp mot hverandre for å sjekke ulikheter.
– Det finnes en rekke prosesser for 3D-printing og ulike materialtyper, og alle har sine styrker og svakheter med tanke på å lage forminnsatser, forklarer Andreassen.
Støpeformer i plast gir store innsparinger for produksjonsdirektør John Bratland i Rottefella (til venstre). Her sammen med administrerende direktør Bjørn Lie i OM BE Plast og seniorforsker Erik Andreassener ved Sintef, som også deltar i prosjektet AddForm. (Foto: Werner Juvik, Sintef)
Forskerne vil jobbe for å finne raskere måter å montere formene på og effektive overflatebehandlinger for å gi overflaten i formen en ønsket finish.
Ikke bare skal industrien få sprøytestøpte prototyper raskt og billig, men den skal også få ut produktene i riktig materiale; det materialet som skal brukes i fullskalaproduksjonen og som har de spesielle egenskapene som er ønsket.
– Det er viktig å merke seg at for de fleste industrielle anvendelser kan man ennå ikke 3D-skrive deler i plast med «riktige produktegenskaper», som slagstyrke eller brannhemming. Man må gå veien via sprøytestøping for å få til dette, sier Andreassen.
