Suksessfull test av 3D-printet reservedel til Sjøforsvaret
– Skulle et kritisk behov oppstå, ville en slik del kunne gjort jobben. Og den kunne blitt levert på et par dager, sier forsker Martin Øhlund Øyen.
De siste årene har forskere ved FFIs verksted for Produktutvikling, test og verifikasjon (PTV) jobbet med et forskningsprosjekt der de undersøker hvordan additiv produksjonsteknologi (AM), eller 3D-printing, kan brukes i digitale logistikksystemer.
Se video av trykktesting nederst i saken.
Vellykket test
Forskerne har i den sammenheng produsert og testet en rekke ulike komponenter og deres egenskaper med tanke på militær anvendelse. Dette prosjektet er nå i sluttfasen og FFIs forskere oppsummerer nå arbeidet og avslutter i høst forskningen på AM. En av suksesshistoriene er en reservedel til bruk i sjøvann. Og den kunne blitt levert på et par dager.
– Kritiske komponenter i sjøvann utsettes for korrosivt miljø, temperaturvariasjoner, trykkvariasjoner og til tider andre store belastninger. Dersom 3D-printede deler skal være gode nok må de derfor ha egenskaper som tilsvarer, eller aller helst overgår, de originale delene. I tillegg må reservedelen passe på eksisterende utstyr, noe som begrenser hvor mange tiltak vi kan gjøre i designprosessen, forklarer forsker Martin Øhlund Øyen ved PTV.
Som en reservedelsteknologi og ledd i digital logistikk er det også viktig at delene ikke blir så dyre at det ikke er økonomisk forsvarlig å ta dem i bruk, selv om de skulle fungere optimalt.
Hurtig utvikling
Forskerne satte seg fore å 3D-printe et ventilhus med mange tilstøtende koblingspunkt. For å gjøre oppgaven ekstra relevant, ble det for denne komponenten forsøkt et hurtigløp. Målet var å produsere et sluttprodukt med utgangspunkt i forenklede optimaliseringer på et par dager fra start til levert komponent.
– Dette aspektet er veldig verdifullt og viktig for å demonstrere at teknologien skal kunne brukes til umiddelbare behov. Likevel er det viktig å nevne at dette potensielt går på bekostning av noe ytterligere vekt- og strømningsoptimalisering som tyngre dataanalyser ville kunnet avdekke, forklarer Øyen.
Ved hjelp av konvensjonelle designverktøy kunne forskerne optimalisere ventilen. Den fikk hele 50 % lavere vekt, samtidig som den fikk forbedrede strømningsegenskaper.
Ventilhuset ble levert til sjøforsvaret som så trykktestet delen i sitt verksted. Den ble testet i flere omganger uten noen problem. Til slutt ønsket alle deltakerne å teste til brudd for å se hva komponenten faktisk tålte.
Ventilhuset overgikk forventningene
Komponenten overgikk forventningene med glans og ble testet med langt høyere trykk enn noen hadde forestilt seg, uten annen synlig skade enn noe lekkasje imot pakningsflaten. Komponenten hadde ingen synlige defekter, og på grunn av lekkasjen mot pakningen klarte ikke testbenken å levere høyere trykk.
– Skulle det være aktuelt å benytte slike reservedeler i militært utstyr kreves nye prosedyrer for kvalitetstesting, noe vi ikke har i Forsvaret i dag. Testen som vises til her, gir kun innblikk i et isolert testsenario, men med svært gode resultater, sier Øyen og legger til:
– Skulle et kritisk behov oppstå, ville en slik del kunne gjort jobben.