Muligheter og eksempler med 3D-printing

Transkript

1 Muligheter og eksempler med 3D-printing Morten Eggum Pål Erik Endrerud 1

2 Skann Mustad Geoplan 3d skannet bygg på Mustad næringspark 2

3 Revit Studenter modellerer fra punktsky 3

4 Geomatikk-lab Moderne utstyr fra Leica Geosystems 5 Leica GS16 GNSS 3 Leica TS16 Totalstasjoner 2 Leica MS60 Multistasjoner (skanner) Leica CS20 målebok Leica CS35 målebok/tablet Skanner Og sist men ikke minst, så har vi 4

5 5 supermotiverte studenter som ikke lar seg skremme av grufullt vær, faglige utfordringer eller tungt arbeid

6 6 Ferdig print

7 Additive Manufacturing

8 Institutt for Vareproduksjon og Byggteknikk Ca 55 ansatte Ca 1400 studenter 4 faggrupper; Maskin, Bygg, Fornybar Energi, Geomatikk Studieretninger; Bærekraftige byggeprosesser Byggingeniør Fornybar energi Geomatikk Maskiningerniør Teknologidesign og ledelse Master i Sustainable Manufacturing 8

9 Institutt for Vareproduksjon og Byggteknikk Forskningstemaer: Process monitoring using Artificial Neural Network (REALISM) Performance Assessment using systems dynamics (PhD/NTNU/IPM) Machine vision accuracy for robot guidance (PhD/Chalmers) Additive Manufacturing (SFI, MKRAM, ESSPK, Addform, TRE3D, Packool) System Dynamics Modelling (PhD/NTNU/IPM + UIA) Atomic scale modelling of aluminium (Suplight, SFI) Multistep, multiscale optimisation (Suplight) Joining of dissimilar materials (CIRP, Manufuture) Wireless sensor systems (RFFINNL) Universal Design / Universell Utforming(Nasjonal lab) Renewable Energy LCA 9

10 Additive Manufacturing ved NTNU i Gjøvik Fokusområder: Kompetansesenter innenfor additive tilvirkning. Utdanning på PhD, master- og bachelornivå med både teori og praktiske øvelser Deltagelse i nasjonale og internasjonale FoU-prosjekter Samarbeid med bedrifter der målet er å skape bedre produkter og produksjonsprosesser Etterutdanning av industri, spesielt rettet mot produktutvikling og design 10

11 Additive Manufacturing Laboratory - ADDLAB Norges hittil eneste forskningslab for AM 3+2 Ingeniører Industrielle maskiner Polymer Metall Desktop maskiner for studenter FDM SLA SLS LOM Binder jetting

12 12 mini-addlab

13 Markforged Mark TWO FDM Composites printer, continuous fibers Prusa I3 MK2 FDM 60 units in POD configuration 3D Platform Workbench FDM Large format printer, build volume of 1000x1000x500mm 13

14 Ultimaker 3 Extended 3 stk Zmorph 2.0 SX 5 stk MassPortal Pharaoh XD 14

15 2 stk Filament extrudere for å lage tråd fra pellets/skrap Sintratec SLS DIY kit 15

16 Arcam A2X - Electron Beam Melting Additive Manufacturing system for metals Powder bed technology Heated build-chamber in vacuum insures excellent material properties Build volume: 200x200x380mm

17 TITANIUM Ti6AlV4 INCONEL

18 EOS P395 Selective Laser Sintering Additive Manufacturing System for polymers Materials: PA12 (nylon) PA12 (Nylon) PA12 GB (glass filled) PA12MDAl (aluminum filled) Build volume: 300x300x580mm 18

19 Nettside: - Ofte stilte spørsmål - Produksjonsplan - Kontakt info Mail med køsystem : - Spørsmål - Engineering - Bestilling av laboratorietjenester 19

20 Introduksjon til additiv tilvirkning Teknologier

21 Hva er 3D-printing Rapid prototypinig Rapid manufacturing Free-form manufacturing Layer manufacturing Adaptiv produksjon 3D-printing Additive manufacturing Additiv tilvirkning 21

22 Leketøy eller milliard industri? Maskin produsenter Produksjonsbedrifter Material tilvirkere Service bureau Programvare utviklere Samtlige opplever en voldsom økning! 22

23 23 Voksende markeder

24 24 Hype cycle

25 Typiske bruksområder Prototyping Complekse geometrier Småserie produksjon Spesialtilpasset produksjon (custom) Verktøy og fiksturer Utdanning og forskning 25

26 26 Teknologioversikt

27 Data preparation Data preparation in Magics Slice using EOS RP-Tools CAD Job preparation using PSW Start job 27

28

29 Laser sintering process 1 Recoat 2 Warm up 3 4 EOS 2011 Basic Training P 395

30 Laser sintering process 1 Recoat 2 Warm up 3 Expose 4 EOS 2011 Basic Training P 395

31 Laser sintering process 1 Recoat 2 Warm up 3 Expose Lower building platform 4 EOS 2011 Basic Training P 395

32 Utpakking og rengjøring av deler

33 33

34 34

35 Andre spennende materialer Printing av bygninger Ekstruderbare betongblandinger Printing i biomasser Trefiber

36 Datagrunnlag Flere måter å skaffe datagrunnlag for printing CAD modellering Scanning Kontakt scannning Videoscanning Laserscanning CT scanning Punktsky Slice 36

37 Konvertering og fixing Konvertering til printbart format STL 37

38 Flere filformater Noen er prosess spesifikke.stl.amf.3mf.ply.obj Forskjeller: Triangelstruktur Part meta data Fargemuligheter CAD integrasjon Materialgraderinger 38

39 Topologioptimalisering Baserer seg på data fra styrkeberegning Definerer grensebetingelser Beregner spenningsfordelingen Fjerner overflødig materiale Jevner ut overflater Fiksing og printbarhets analyse.

40 Sammenligning av måledata og CAD Sammenligner scannet overflate med CAD fil Avansert bildebehandling Rask, enkel og god visuell fremstilling 40

41