Svetskommissionen är en teknisk branschorganisation för fogande industri. Vi jobbar med standardisering, forskning och utbildning. Svetskommissionens viktigaste uppgift är att verka för våra medlemmars intressen.

Additiv tillverkning

För laserbaserad additiv tillverkning kan man särskilja mellan två metoder, dels laserpåläggning (även kallat DED [Direct Energy Deposition] eller LMD [Laser Metal Deposition]), dels pulverbäddstekniken PBF [Powder Bed Fusion] som även känns igen under benämningar som SLM [Selective Laser Melting], 3D-printning, ”laser fusing”, lasersintring eller laserformning.

Vid laserpåläggning använder man lasern till att antingen smälta ner ett metalliskt pulver eller en dito tillsatstråd samtidigt som laserstrålen värmer upp den substratyta som skall beläggas. Såväl pulver som tråd kan tillföras från sidan eller koaxiellt där det senare sättet är att föredra, inte minst för att processen då blir riktningsoberoende. LMD används av två huvudsakliga skäl; antingen för att förbättra en komponents prestanda eller till att reparera skadade eller slitna delar. I det första fallet rör det sig främst om att skapa ett förbättrat slitskydd alternativt belägga en detalj för att förbättra dess korrosionsmotstånd.

Även om det är möjligt att bygga komplexa strukturer med DED är pulverbäddstekniken att föredra i sådana fall. Vid PBF smälter man samman pulverpartiklar och bygger upp den önskvärda strukturen, alltså ett näst intill 100%-igt materialutnyttjande. Man utgår från en tredimensionell CAD–modell som man delar upp i ett antal parallella ”skivor” i horisontalplanet, vanligtvis i tjocklekar mellan 25-50 µm beroende på den detaljnoggrannhet som önskas. Tillverkningen sker sedan i en kammare med skyddsgasatmosfär där man på en byggplattform påför ett tunt skikt av det pulvermaterial som objektet skall bestå av. En laserskanner, vars styrprogram är kopplat till den aktuella CAD-designen, sveper laserstrålen över det område som skall bilda strukturen och smälter lokalt samman pulverpartiklarna. Därefter sänks byggplattformen motsvarande en ”skivtjocklek” i CAD-modellen, ett nytt pulverlager påförs varpå laserstrålen på nytt skannas över detta. På så sätt byggs objektet upp lager för lager.

Eftersom det inte behövs något fysiskt formverktyg förkortas naturligtvis produktframtagningsprocessen avsevärt. Man brukar tala om ”individualization for free” och ”complexity for free”, d.v.s. oavsett stycketal eller komplexitet hos den PBF-framställda komponenten blir artikelpriset ett och samma. En annan fördel är att man kan göra unika, individanpassade objekt till en skälig kostnad, där det främst är inom medicinteknik som vi idag hittar tillämpningar. För framställning av tandimplantat, höftimplantat och blodkärlsförstärkare, s.k. stents, betraktas PBF-tekniken idag som ”State-of-the-Art”.

PDF

Senast ändrad av: Mathias Lundin

 


En del av

The Laser Group

The Laser Group is a working group within the Swedish Welding Commission.

Roadmap 2015
Kursverksamheten
Teknisk info
Verktygslådan

Lasergruppen Grev Turegatan 12 A, 114 46 Stockholm, tel: 08-120 304 00, e-post: info@svets.se