3D-printing

FFIs forskningsmiljø knyttet til 3D-printing har som en hovedmålsetting å hjelpe forsvarssektoren til å implementere 3D-printing i egen organisasjon. Dette innebærer å identifisere muligheter ved denne teknologien og etablere 3D-printing som en anerkjent produksjonsteknologi. I tillegg arbeider miljøet med å:

• undersøke hvordan 3D-printing kan benyttes i digital logistikk, for eksempel gjennom reservedelsproduksjon
• støtte andre forskningsmiljø med å ta i bruk 3D-printede komponenter
• delta i internasjonale studier der unike 3D-print egenskaper testes for ytelse

Ved FFI har vi tilgang på tre unike 3D-print-teknologier: Material Extrusion (ME), Powder Bed Fusion (PBF), VAT Photopolymerization.

Forskerne ved Produktutvikling, test og verifikasjon (PTV) ser på hvordan 3D-printing kan digitalisere deler av logistikksystem og sikre forsyningskjedene i fremtiden. Her gjøres det forsøk på levetidsforlengelse av eksisterende utstyr og lengre internasjonale studier på ytelsesforbedring i fremtidens kampsystemer. Ved lagring av digitale filer kan reservedeler produseres opp lokalt i all fremtid slik at systemene kan leve så lenge vi ønsker det. I tillegg kan kjente svakheter forsterkes og egenskapene justeres ved behov. En stor fordel med 3D-print er maskinenes omstillingsevne som gjør at flere ulike deler kan lages samtidig.

3D-printing benytter i utgangspunktet kun det materialet man trenger. Denne måten å produsere deler på gir dermed også et mindre miljøavtrykk enn mange andre tradisjonelle metoder. Særlig dersom man også tar med i betraktningen av delene kan produseres lokalt og etter behov. 

En av de største fordelene med 3D-printing er den ekstreme geometriske friheten ved teknologien. I teorien er det mulig å produsere en del akkurat slik du vil at den skal se ut. I tillegg kan delene optimaliseres eller gis unike egenskaper ved behov. For eksempel er det mulig å skreddersy delen for akkurat den belastningen den skal tåle gjennom fjerne alt materialet som ikke trengs, og legge til forsterkninger der det er behov. På den måten kan man produsere en del som både er så lett og så stiv som mulig og maksimere ytelse med minimalt materialforbruk.

Et godt eksempel på mulighetene i 3D-printing ser vi på bildet under. Delen øverst til venstre er en original dynamobrakett til et militært kjøretøy. Ved siden av er samme del printet i metall. Under til venstre ser vi hvordan denne delen er blitt optimalisert med tanke på vekt og styrke. Den har dermed samme funksjon, men er 50 prosent lettere enn originaldelen. Nederst til høyre er optimaliseringen tatt enda et skritt videre ved å slå originaldelen sammen med flere komponenter.