Allt fler företag i tillverkningsindustrin använder sig av additiv tillverkning, det vill säga 3D-printing, vid tillverkning av prototyper och slutprodukter eftersom det många gånger är mer lönsamt att använda slitstarkt polymermaterial än metall. Skandinaviens största utbud av professionella 3D-skrivare finns hos 3D Center i Västervik. Företaget har olika varumärken och tekniker i sin produktportfölj, bland annat Multi Jet Fusion från världsledande Hewlett-Packard som nu har lanserat nästa generations 3D-skrivare samt koncernens första 3D-skrivare för metall.
TEXT & BILD // PIERRE EKLUND
Under stora delar av 2000-talet har 3D-printing lyfts fram som en ny revolutionerande teknik där produkter utvecklas digitalt och sedan tillverkas i en skrivare utan krav på storskaliga fabriker och serietillverkning. Även om det är en teknik som sparar resurser och ökar materialåtervinningen har det stora genombrottet dröjt, men nu tycks något ha hänt inom tillverkningsindustrin.
– De senaste 1,5 åren har användandet av 3D-printing tagit fart ordentligt i tillverkningsindustrin, och vi kan till och med köpa produkter på IKEA som är tillverkade med 3D-skrivare, förklarar Ulf Qviberg, vd för 3D Center i Västervik.
– Även om användandet ökar i Sverige ligger vi faktiskt en bit efter Tyskland och England som är världsledande inom 3D-printing. Additiv tillverkning är otroligt kostnadseffektivt och halkar vi efter för mycket kan det få allvarliga konsekvenser.
Det var det brinnande intresset för teknik som fick Ulf att 2011 lämna sågverksbranschen och starta 3D Center med väg- och vatteningenjören Casper Rosén. På avstånd hade de följt den nya revolutionerande 3D-tekniken med oändliga möjligheter, och såg en stor potential i att starta ett företag där 3D-printing stod i fokus.
– Till skillnad från andra aktörer i branschen har vi ingen sidoverksamhet där vi säljer mjukvara eller andra produkter, utan är till hundra procent inriktade på additiv tillverkning. Det har gjort att vi har blivit experter på området.
Ända sedan starten har 3D Center varit beläget i centrala Västervik, en kort promenad från Fiskaretorget, och för två år sedan gick flyttlasset tvärs över Kvarngatan till företagets nuvarande lokaler på 700 kvadratmeter. Ulf, som många gånger får frågan om varför företaget inte ligger i Stockholm, ser stora fördelar med det centrala läget.
– Eftersom vi inte bara säljer skrivare utan även har en del utbildningar och möten är det mycket mer effektivt att ligga nära hotell, restauranger och kommunikationer än ute på ett industriområde.
– Hade vi letat efter något i Stockholm med samma yta och hyra hade vi hamnat långt ute i ytterområdena. Våra kunder finns ändå över hela Norden, och vi har till och med sålt skrivare till Algeriet och Polen.
Bredvid den stora entrén har 3D Center inrett en trevlig loungedel med utställningsmontrar där de visar upp vad 3D-tekniken och polymer som byggmaterial kan åstadkomma i form av design, tålighet, kemisk tröghet och slitstyrka.
– Material som PA11, PA12, glasfiberförstärkt PA12 och gummiliknande TPU kan, genom smart design, erhålla egenskaper som gör att detaljen som framställs kan böjas och vridas, säger Ulf.
3D-skrivare är uppbyggda utifrån olika tekniker där de vanligaste är FDM, där ett filament matas fram till ett munstycke som lager för lager bygger upp objektet, och SLS, där tunna lager av pulver binds samman av laser. I sitt sortiment har 3D Center idag skrivare som är uppbyggda med teknikerna FFF/FDM, SLS, DLP, MJP samt Multi Jet Fusion, som är Hewlett-Packards egen teknik.
– När 3D-printing började hypas för några år sedan var det många företag som testade skrivarna och hade, med all rätta, väldigt höga förväntningar. Problemet var att de förväntade sig den kvalitet som Multi Jet Fusion har, men bara testade trådskrivare med FDM. När företagen inte fick den kvalité som de förväntade sig valde de bort 3D-printing.
– För oss handlar det därför mycket om att sprida kunskap och kännedom om tekniken och få företag att inse att det många gånger är mer lönsamt med 3D-skrivare än formsprutning och fräsning.
Ulf betonar att det i grunden handlar om att hitta rätt teknik och material för rätt applikation, behov och design på detaljen. 3D Center har Skandinaviens största utbud av professionella 3D-skrivare och i lokalerna i Västervik finns fem olika demomaskiner för demonstration och utbildning. Här finns bland annat en KODAK Portrait 3D Printer med FDM-teknik som kan skriva ut detaljer på upp till 200 millimeter i bredd, höjd och djup.
– Det inbyggda kolfiltret gör Kodak 3D Portrait lämplig att använda i känsliga miljöer som klassrum, laboratorier och på kontor. En perfekt skrivare för dem som snabbt vill ta fram protyper till olika projekt.
För två år sedan blev 3D Center, genom en noggrann process, utvald som enda återförsäljare i Sverige till Hewlett-Packard, som med sin teknik Multi Jet Fusion är en av de ledande aktörerna inom 3D-printing. Precis som SLS använder sig Multi Jet Fusion av PA12-pulver, men har en annan teknik för att tillföra energi och smälta pulvret.
– HP:s teknik ger starkare och bättre produkter och är upp till tolv gånger snabbare än SLS-teknik och hela 27 gånger snabbare än FDM-teknik.
På kontoret finns två HP-skrivare. Jet Fusion 540, för prototypframställning och mindre produktion av slutprodukter, och det stora flaggskeppet Jet Fusion 4200 som består av 3D-skrivare och materialhanteringsstation. Maskinen används för att skapa industriella prototyper, maskinkomponenter och slutprodukter i hög kvalité, och laddas med hjälp av en särskild byggvagn. Vagnen fylls med pulver och rullas in i maskinen. När processen startar matas pulvret upp ur vagnen och lägger sig på byggytan i ett tunt lager på 0,08 millimeter. Tre stora printhuvuden passerar bädden och markerar med svart bläck det som ska smältas i första lagret.
– Det vita pulvret har en smältpunkt på 180 grader, men temperaturen i maskinen är 160 grader. Det svarta bläcket absorberar energi, vilket gör att det bara är det som är markerat med svart som smälter. Varje lager tar åtta sekunder, därefter sänks byggplattan 0,08 millimeter och nästa lager bearbetas. Maxhöjden på en detalj är 380 millimeter, berättar Ulf.
När bygget är klart ligger detaljen eller detaljerna i en bädd av vitt pulver. Byggvagnen rullas in i materialhanteringsstationen där temperaturen sänks gradvis i upp till tio timmar för att inte detaljen ska förvanskas. Det överblivna pulvret sugs in i en behållare och när denna process är färdig kan detaljen färdigställas genom blästring och färgning.
– Multi Jet Fusion är något av det största som har hänt additiv tillverkning på 30 år, med hög kvalité, kostnadseffektivitet och hög hastighet. I princip allt material återvinns genom materialhanteringen vilket är bra både för ekonomin och miljön. HP har ett års fullservicegaranti med inbyggt serviceavtal som täcker allt.
3D Center, som använder maskinen för uppvisningar och utbildningar, har ett utvärderingsprogram för företag som är intresserade av maskinen där de kan hyra maskintid under en kort period för att testa tekniken med sina detaljer.
– Att köpa en 3D-skrivare på mellan en och sex miljoner kronor är en ganska stor investering så syftet med programmet är att visa att det verkligen är lönsamt med skrivare. Ett av våra främsta exempel är ett företag som gick från en produktionskostnad på 10 000 kronor per detalj till två kronor med 3D-printing, vilket är helt otrolig skillnad.
Ulf berättar att det även finns besparingar att göra när ett företag designar sin detalj efter 3D-printing. 3D Center har flera exempel på företag som har gjort en ny design på sin detalj, när de har bytt från fräs till 3D-skrivare, vilket har lett till ytterligare besparingar.
– Att byta från metall till polymer, som är betydligt lättare och billigare sparar pengar, och genom att sedan använda sig av mjukvara med typologioptimering skapas den mest optimala och kostnadseffektiva designen. Ju fler detaljer du får plats med i varje omgång desto mer lönsam blir processen.
Till skillnad från andra branscher har industriföretagen, bland annat i bilindustrin, snabbt anammat 3D-printing och flera företag har köpt in maskiner eller slutit avtal med serviceföretag där de kan hyra maskintid.
– En av våra största kunder är i grunden en plåttillverkare som tidigt såg en stor potential i 3D-skrivare. De var först i Sverige med HP Jet Fusion 4200 och har redan beställt nästa generation HP Jet Fusion 5200, HP:s nya flaggskepp, som nu finns ute på marknaden. Vi ska ta hem en 5200 och i samband med det säljer vi vår 4200 till ett bra pris.
HP har nu även lanserat en 3D-skrivare för metall där metallpulver binds samman med latex och behandlas i en särskild ugn, och de första skrivarna kommer levereras i slutet av 2020. 3D Center, som tidigare har varit involverade i projekt där svenska företag har tittat på och testat 3D-metallskrivare, kommer ha den nya skrivaren i sitt utbud, men varnar för att det är många som underskattar teknikens komplexitet.
– Med metallskrivare kan du göra fantastiska detaljer som knappt är möjligt på annat sätt, men processen är än så länge så kostsam att det just nu bara är lönsamt att tillverka slutprodukter inom medicinteknik och flyg- och rymdindustrin. Inom prototyptillverkning finns det desto fler områden där maskinen är lönsam.
– Jag ser en väldigt ljus framtiden för hela 3D-printbranschen. Allt fler får upp ögonen för 3D-printing och att metoden leder till stora besparingar i produktions-, monterings-, och lagerkostnader, säger Ulf Qviberg.
