Neste generasjonen akebrett fra Hamax og skrivebordslamper fra Luxo er eksempler på produkter som smeltes fram fra nylonstøvet inne i Arkitekthøg- skolens nye, datastyrte lasersintringsmaskin til 1,6 millioner kroner.

Maskinen står sentralt i høyskolens forsterkede satsing på industridesign, som skal være med på å bringe næringslivet i Norge helskinnet over i en fremtid uten store inntekter fra oljeindustrien. Samtidig viser maskinen at bevilgninger til grunnforskning og avansert vitenskapelig utstyr kan ha åpenbar nytteverdi for bedriftene.

- Regjeringen satte av 100 millioner til kjøp av avansert vitenskapelig utstyr i statsbudsjettet for 1998, og Arkitekthøgskolen fikk 1,6 millioner av bevilgningen gjennom Norges forskningsråd. De pengene brukte vi til å kjøpe den sterkeste teknologien som finnes på markedet for fremstilling av funksjonsdyktige prototyper. Nå ser vi at bevilgningen har utløst grunnforskning på et høyt nivå, som deretter skapte grunnlag for å etablere reelle prosjekter som industrien har nytte av, sier høyskolens administrerende direktør Ola Stave.

- I tillegg har bevilgningen ført med seg en endring av undervisningen på Arkitekthøgskolen, i form av nye forskningsprosjekter og en faglig omstilling, tilføyer han.

Lag på lag

Sintringsmaskinen fra den amerikanske produsenten DTM kan blant annet omforme datamodeller til funksjonelle tredimensjonale prototyper i løpet av få timer, ved hjelp av en laserstråle. Prototypen bygges lagvis opp ved at maskinen først legger ut et løvtynt lag med et spesielt nylonpulver i et kammer med beskyttende nitrogenatmosfære. Deretter leser maskinen den datagenererte arbeidstegningen, og sender ut en laserstråle som smelter (sintrer) støvet til fast stoff på de riktige stedene.

Tenk deg at du har en kule og deler den opp i løvtynne skiver med et barberblad - sintringsmaskinen bygger opp den samme kulen ved å legge løvtynne skiver i smeltet nylon suksessivt oppå hverandre. Når prosessen er ferdig, kan kulen plukkes ut av produksjonskammeret og blåses ren for det støvet som ikke er blitt lasersmeltet.

Det finnes nesten ingen grense for hvilke avanserte tredimensjonale former som kan lages i maskinen. De designtunge bedriftene Hamax, Luxo, Polimoon (tidligere Dynoplast) og Iplast har gått sammen i et nytt forskningsprosjekt ved Arkitekthøgskolen, som tar sikte på å utnytte sintringsmaskinens muligheter til å integrere industridesign, konstruksjon og ny utviklingsteknologi gjennom et doktorgradsarbeid.

Lamper og redningsfløyter

- Før kunne det ta flere uker å lage en prototyp til en lampe, mens den nye teknologien fremstiller prototypen på noen timer. Dermed kan vi finne feil på et tidlig stadium, og eventuelt gå tilbake til designeren for å justere konstruksjonen. Prototypene som kommer ut av maskinen, er så gode at Nemko kan bruke dem i sine godkjenningsprosedyrer. Bare dét gjør at vi sparer to-tre måneder, forteller Bjørn Hugo Småstuen, som er leder for Luxos avdeling for produktutvikling og konstruksjon.

- Teknologien har ført til en kraftig reduksjon av kostnadene til fremstilling av prototyper, tilføyer Småstuen.

Datateknologien hadde for øvrig gjort nytte for seg lenge før forskningsprosjektet startet. Blant annet har Jordan brukt den til å designe en ny tannbørste, Brusletto har fått hjelp til å utforme en ny kniv, og prosjekteringsselskapet Sportaxi as har lagd en tredimensjonal modell av en mulig sportaxi-løsning til Fornebu.

Verktøy i en fei

- Det foreløpig råeste eksemplet på hva maskinen kan brukes til, er at vi lagde en halvmeterstor modell av et nytt turbinhjul for Kværner. Turbinhjulet ble designet på skjermen og fremstilt i sintret nylon. Deretter kjørte Kværner en vellykket test der hjulet roterte 2000 omdreininger og pumpet 10 kubikkmeter vann i minuttet. Datamodellen var så komplisert at det antakelig ikke hadde vært mulig å lage en prototyp på andre måter, forteller høyskolelektor Steinar Killi.

Killi understreker at laserteknologien ikke bare gjør det mulig å lage prototyper - den gjør det også mulig å lage produksjonsverktøy raskere og billigere enn før.

- Den såkalte rapid tooling-teknologien innebærer at vi kan lage fiks ferdige produksjonsverktøy i en blanding av plast og bronse i løpet av 24 timer. Man kan blant annet mate sintringsmaskinen med stålpartikler innbakt i plast, og lage en modell av verktøyet omtrent på samme måte som vi lager en prototyp. Deretter smelter man vekk plasten ved hjelp av en spesiell teknikk som gjør at bronse trekkes inn i prototypen og erstatter plasten ved hjelp av kapillareffekten. Metoden gjør det mulig for en produsent å teste både prototyper og verktøy før det gjøres store investeringer, forteller Killi.

Reduserer risikoen ved innovasjon

- Norske ferdigvarebedrifter har tradisjonelt ikke vært flinke nok til å drive med innovasjon, særlig fordi risikoen har vært for høy. Den nye teknologien reduserer risikoen for at en bedrift skal gå skoene av seg når den forsøker å utvikle nye produkter, sier professor Jan Capjon ved Arkitekthøgskolen.

Ifølge Capjon er industridesign et viktig strategisk virkemiddel for å få fram bærekraftige nisjeprodukter. Samtidig viser en undersøkelse fra Norsk Designråd at 80 prosent av norske små og mellomstore bedrifter ikke bruker design. Andre prognoser tyder på at 70 prosent av den nåværende industrien i Norge vil være nedlagt eller totalt omstrukturert innen 2010.

Norske industridesignere står overfor store utfordringer

Investeringene i oljebransjen faller sterkt, og den tradisjonelle prosessindustrien har passert middagshøyden. I fremtiden blir vi nødt til å øke den innenlandske ferdigvareproduksjonen, og det gjør vi best ved å utvikle nisjeprodukter som kan eksporteres. Da må vi tenke radikalt og innovativt fra starten av, sier Capjon.

- Teknologien for rask fremstilling av prototyper og verktøy gir oss muligheten til å visualisere og teste nye og grensesprengende produktkonsepter raskt og til lave kostnader, i virkelige markeder og av virkelige forbrukere. Hvis testingen slår negativt ut, kan prosjektet nedlegges mens både æren og lommeboken er i behold, tilføyer han.

Forskningsprosjektet “Innovasjonsorientert produktutviklingsstrategi basert på integrasjon av industridesign, engineering og ny utviklingsteknologi” startet høsten 1999 etter et initiativ fra Capjon, med en ramme på 5,6 millioner kroner over fire år. Norges forskningsråd er med gjennom FoU-programmet for vareproduserende industri (VARP). Bedriftene Hamax, Luxo, Iplast og Polimoon har skutt inn til sammen 1,1 millioner, i tillegg til egeninnsatsen i konkrete prosjekter.