Et opgør med myterne om 3D-metalprint

3D-printindustrien oplever stor fremgang med en gennemsnitlig årlig vækst på knap 25 procent gennem de seneste fire år. Især salget af industrielle printere til metal er opadgående, og sidste år viste en undersøgelse fra Teknologisk Institut da også, at 30 procent af danske produktionsvirksomheder forventer at bruge 3D-print i metal - alligevel er kun 3 procent gået i gang med teknologien. Vi kigger nærmere på nogle af de myter, der måske står i vejen for 3D-prints industrielle gennembrud i Danmark.

Det industrielle 3D-printtog buldrer allerede afsted i udlandet, hvor virksomheder inden for især bil- og luftfartsindustri for længst har fået øjnene op for 3D-print i metal som en omkostningseffektiv produktionsproces til mere krævende applikationer, men i Danmark halter vi stadig efter.

En lille spydspids af danske virksomheder er begyndt at 3D-printe i metal, men der er stadig langt op til de 30 procent af danske produktionsvirksomheder, som i Teknologisk Instituts analyse fra 2018 gav udtryk for, at 3D-print i metal var en teknologi, de forventede at bruge i fremtidig produktion. Årsagerne kan være mange, men blandt de virksomheder, der ser 3D-print som relevant, er der to barrierer, som fremhæves: pris og kvalitet. 27 procent af de adspurgte virksomheder mente således, at prisen på 3D-print i metal var for høj, mens 21 procent pegede på, at kvaliteten endnu ikke var god nok.

En manglende dominoeffekt er givetvis en anden naturlig årsag til, at Danmark halter efter nabolandende, når det handler om 3D-print i metal - der er stadig meget få metalprintere i Danmark, og Teknologisk Institut er de eneste, der tilbyder produktion som service eller som underleverandør.

- I udlandet har underleverandørerne flere printere, men vi har jo i Danmark heller ikke den bilindustri og luftfartsindustri, der kan trække udviklingen. Men hvis der pludselig står maskiner i industrien, vil designere og konstruktører udnytte muligheden, og så vil udviklingen begynde at gå stærkt, lyder det fra Mads Østergaard, der er faglig leder ved Industriel 3D-print på Teknologisk Institut i Århus.

Farligt at ignorere potentialet

Selvom 3D-print i metal, endnu ikke har fået sit industrielle gennembrud i Danmark, er det uomtvisteligt, at potentialet er tilstede, og det findes i næsten alle brancher og industrier og hos både små og store virksomheder. Fordelene er efterhånden velkendte, og omfatter bl.a. vægtoptimering, produktionsfleksibilitet og muligheden for komplekse design, men sammenlignet med store industrielle anlæg er 3D-print i metal også en relativ billig teknologi, som kan sænke de omkostninger, en virksomhed har ved at komme i gang.  Se hvordan vi kan rådgive dig om 3D-print

Hvis vi samtidig kigger på den teknologiske udvikling, kan de opfattede barrierer for 3D-print i metal – myterne om man vil – derfor blive farlige, da de risikerer at skygge for potentialet. Priserne falder nemlig hastigt, mens kvaliteten og mulighederne stiger dramatisk. Så selv om betragtningerne omkring pris og kvalitet var rigtige sidste år, er de det ikke nødvendigvis i år. Virksomheder, der kan se relevansen i 3D-print, skal derfor følge nøje med i de nye muligheder, ellers risikerer de at blive overhalet indenom. Herunder prøver vi at gøre op med nogle af de mest udbredte myter omkring 3D-print i metal.

Herunder kan du høre om nogle af myterne omkring 3D-print

Fire myter om 3D-print i metal

1. Prisen er for høj 
   Det er en udbredt misforståelse, at prisen på 3D-metalprint er meget høj. Det var den tidligere, men i takt med at teknologien er modnet, er der er sket rigtig meget med prisen de seneste år, således at 3D-printede emner i metal i dag er langt billigere – og ofte konkurrencedygtigt med traditionel fremstilling. Det skyldes dels, at materialerne er blevet billigere, men også at produktionstiden er blevet kortere, fordi printerne er blevet hurtigere og printkamrene større - på den måde bliver stykprisen på emnerne lavere.
   Vi tilbyder produktion af 3D-print i metal
   
   Når vi vurderer prisen, er det også vigtigt at huske på, at det langt fra er alle emner, det giver mening at 3D-printe – hverken ud fra et økonomisk eller et funktionsmæssigt perspektiv. Det er vigtigt at vurdere de enkelte emner og se på, om 3D-print kan optimere dem eller tilføre nye egenskaber, såsom lavere vægt eller konsolidering af flere emner i et. Her spiller design en væsentlig rolle, og en af de største ændringer på 3D-printområdet er, at der netop er kommet mere fokus på design til 3D-print (DfAM eller ’design for additive manufacturing). Her udnytter man fordelene ved teknologien og tilføre emnerne ny eller øget værdi – dvs. at den samlede virkning bliver større end summen af delene. Ifølge Wohlers Report 2019 spås denne tendens med øget designfokus at have den største betydning for et øget optag af 3D-printteknologien i industrien.
2. Kvaliteten er ikke god nok, og der mangler standarder
   Tidligere var der udfordringer med kvaliteten – i særdeleshed på metal 3D-print, men der er sket rigtig meget med kvaliteten gennem de seneste år, og den lever nu op til kravene fra industrien. Det ses bl.a. ved at 3D-printede emner bruges i rum- og luftfartsindustrien, hvor kvalitets- og sikkerhedskravene er enormt høje. Desuden er densiteten på metalprint i dag helt oppe på 99,9%, og dermed har det de egenskaber, man forventer.
   
   Samtidig er der kommet øget fokus på at udvikle specifikke standarder for 3D-printmaterialer og -processer, så der i dag er flere måder at certificere emnerne på for at sikre, at de opfylder industriens krav. Der er indtil videre udgivet 9 standarder inden for 3D-print, og 25 er undervejs, mens der er 20 nye forslag til standarder ude. I det internationale standardiseringsarbejde fokuseres der bl.a. på terminologien omkring 3D-print, processer, materialer, testmetode, kvalitetsspecifikationer, data, design, miljø, sundhed og sikkerhed. Ved at deltage i standardiseringsarbejdet har danske virksomheder faktisk mulighed for at påvirke fremtidens markedskrav, fordi standardiseringsarbejdet stadig er i sin vorden.
   
   - Standarderne kommer til at danne grundlag for fremtidens markedskrav til 3D-print på tværs af brancher og faggrænser. Derfor kan danske virksomheder få rigtigt meget ud af at sidde med rundt om bordet, når standarderne skal skrives, lyder det fra Berit Aadal, der er seniorkonsulent i Dansk Standard og ansvarlig for det danske udvalg, der bidrager til at udvikle internationale 3D-print standarder.
3. Det er svært at komme i gang
   Det er rigtigt, at det kræver lidt at komme i gang med 3D-print i metal, hvor det ikke nødvendigvis er den rigtige løsning bare at købe en maskine og eksperimentere sig frem, som det kan være tilfældet med små FDM-printere. Man skal typisk have noget sparring og måske samarbejde med virksomheder eller partnere, som kender til det – og så er der behov for mere viden og uddannelse hos medarbejderne for at kunne lave det rigtige setup og effektivt drive aktiviteterne. I det hele taget er manglende viden nok den mest reelle udfordring ved 3D-print i metal, men det er der heldigvis råd for. I takt med, at der sælges flere og flere 3D-printere til industrielt brug, er der nemlig også kommet flere videregående uddannelser, der fokuserer på 3D-print – både i Danmark og i udlandet. Samtidig findes der en lang række kursustilbud af kortere eller længere varighed – bl.a. hos Teknologisk Institut - som giver en introduktion til teknologi, maskiner, designregler, forretningsmodeller, sikkerhed etc.
   ​ Opkvalificering inden for 3D-print? Vi har kurser
   
   En god start er i hvert fald at investere i vidensopbygningen, fx ved at lære medarbejderne at designe til 3D-print og begynde at tænke teknologien ind i forretningen. Så er de specifikke maskiner og materialer ikke så vigtige til at starte med, og muligvis kan det slet ikke svare sig for din virksomhed at kaste sig ud i 3D-metalprint lige nu. MEN: udviklingen går rigtig stærkt, og måske giver det mening om 3-5 år - og så er det for sent først at skulle i gang med vidensopbygningen.
4. Der er ikke adgang til maskiner
   Det er ikke længere korrekt. Af den netop udgivne Wohlers Report fremgår det, at der i 2018 blev der solgt 2.297 metal 3D-printere, hvilket svarer til en stigning på 29,9% fra 2017. Der bliver med andre ord solgt flere metalprintere end nogensinde før, og der er adgang til disse hos flere udbydere verden over – også i Danmark, hvor Teknologisk Institut tilbyder 3D-print i metal, herunder titanium, aluminium, rustfrit stål og værktøjsstål.
   
   Men faktisk er det slet ikke sikkert, at det i første omgang giver mening for virksomheder selv at investere i metal 3D-printerne. I stedet kan fokus til en start rettes mod at opbygge de fornødne kompetencer i virksomheden og begynder at tænke i 3D-print – fx hvilke emner der med fordel kunne 3D-printes, hvordan nye emner kunne designes, så de udnytter fordelene ved 3D-print, eller hvordan 3D-print kunne tænkes ind i forretningsprocesserne.  Et godt eksempel på denne tilgang er Danfoss, som i AM-LINE 4.0-projektet samarbejder med Teknologisk Institut om at identificere relevante cases, diskutere design, lave prototyper i metal og opbygge kompetencer, indtil de engang i fremtiden kan vurdere, om de skal hjemtage produktionen og selv investere i metal 3D-printere, eller om de skal forsætte med eksterne samarbejdspartnere.

Teknologien er blevet moden

Afslutningsvis er det vigtigt at gentage budskabet om, at 3D-print ikke er løsningen på alt. Vi skal se på de enkelte emner og produkter, og vurdere om det giver mening at 3D-printe ud fra et fremstillingsmæssigt perspektiv men så sandelig også ud fra et økonomisk perspektiv – men hvis det gør, åbner 3D-print muligheden for, at virksomhederne kan tilbyde mere individuelle eller fleksible produkter.  ​ Se hvordan vi har hjulpet andre med 3D-print

Helt overordnet kan vi i hvert fald konkludere, at 3D-print i metal har nået et vendepunkt, hvor udviklingen inden for materialer, printhastighed og printkvalitet har skabt nogle processer, der er helt klar til industriel produktion. I udlandet er 3D-print i metal allerede nu er accepteret som en omkostningseffektiv produktionsproces til mere krævende applikationer, og vurderingen fra Teknologisk Institut er, at markedet i Danmark også er klar – så det er bare med at komme i gang.

Læs rapporten fra Teknologisk Institut her:

AM-LINE 4.0-projektet er støttet af Innovationsfonden