3D-print revolutionerne - findes de?
De fleste kan blive enige om, at 3D-print giver en række nye og spændende muligheder. Men kan vi tale om, at teknologien har revolutioneret vores måde at fremstille på – eller er det stadig for tidligt? 3D-print ekspert, Jeppe Byskov, fik til opgave at identificere tre områder, hvor 3D-print har ændret verden – det viste sig sværere end først antaget.
Ved første øjekast synes der at være en række områder, hvor 3D-print har resulteret i nogle markante nybrud: Enorm designfrihed, lynhurtig produktudvikling og sammenbygning af flere funktioner i ét emne er blot et par af dem. Men dem kender jeg naturligvis, fordi jeg sidder med teknologien til dagligt, og når vi snakker revolution, skal vi op på et lidt højere niveau. Og så bliver det sværere, fordi udviklingen inden for 3D-print sker i mindre spring – både når vi ser historisk på det, og når vi kigger i krystalkuglen. Kvaliteten er hele tiden blevet bedre og bedre, vi er begyndt at printe i metal, og 3D-print bruges i dag til industriel produktion i langt højere grad, hvor det tidligere næsten kun var til prototyper. Men det er ikke noget, der er sket fra dag til dag. Det har været en gradvis udvikling, og derfor er det svært at tale revolutioner.
Men hvis man vrider armen om på ryggen af mig, ville jeg nok pege på disse områder som noget, der kunne tendere revolutioner.
- Høreapparater
På et tidspunkt gik de store høreapparat-producenter over til at 3D-printe en niche af deres høreapparater, og det skabte en form for revolution. I løbet af et års tid gik stort set alle i branchen over til at 3D-printe – og de der ikke gjorde, er her ikke længere. Her kan vi tale om et super eksempel på, hvordan 3D-print har disrupted en industri – enten gør du det, eller også er du væk. Grafen herunder er fra VoxEU og viser, hvordan udviklingen så ud hos producenten Phonak.
Hvad var det så, der gjorde 3D-print til et perfekt match? Det var muligheden for hurtigt at lave et individuelt tilpasset produkt.
Alles ører er forskellige, men her kunne man lave en måling af den enkeltes øregang med voks og en efterfølgende 3D-scanning, og så kunne man hurtigt 3D-printe et høreapparat, der passede perfekt ind. I dag 3D-scanner man direkte og springer voksafstøbningen over, men 3D-print bruges stadig.
- Rumfart
Et andet område, hvor vi kan tale om en form for revolution, er inden for rumfart, hvor det nærmest er blevet de facto standard at 3D-printe raketdyser og -motorer for at få en højere ydelse (på nær de allerstørste af slagsen). I denne industri betyder vægt og ydelse alt, og designfriheden ved 3D-print har givet nogle uvurderlige muligheder for at optimere ydelsen på motorerne.
Helt konkret handler det om konform køling, som fx også bruges til køling af støbeforme. Med 3D-print kan du nemlig designe indvendige kølekanaler og udnytte geometrien til at cirkulere brændstoffet inde i væggen på motoren, så du får en mere effektiv køling, samtidig med at du kan bruge lettere materialer. Den type design er nærmest umulig at lave med traditionel fremstilling, men på grund af effektiviteten er det den mest anvendte i moderne raketmotordesign – og det laves med 3D-print.
Så sent som 15. november sidste år sendte SpaceX de første astronauter til ISS, og alle raketmotorerne i selve Dragon rumfartøjet var 3D-printede. På Teknologisk Institut har vi også 3D-printet en raketmotor med regenerativ køling til DanSTAR – raketten blev sidste år affyret med succes og nåede op i mere end to kilometers højde.
- Prototypefremstilling og produktudvikling
Den sidste revolution handler ikke om et konkret produkt eller en industri, men derimod om en hel ny tilgang til opgaveløsning. Her tænker jeg på 3D-print som værktøj til produktudvikling og fremstilling af prototyper. Om teknologien ligefrem har ændret verden på dette område, vil jeg lade andre vurdere, men jeg kan konstatere, at der i dag står utallige 3D-printere rundt omkring i udviklingsafdelinger verden over, og at de tænkes ind som en naturlig del af udviklingsforløbet.
Et billede siger mere end 1.000 ord, men en model siger mere end 1.000 billeder – og med 3D-print kan vi langt hurtigere få en (funktionel) prototype mellem hænderne. Det betyder, at vi kan printe og teste i stedet for at nusse mange timer med noget, som måske alligevel skal laves om. Et godt eksempel fra vores egen andedam er jordemoder Malene Hegenberger, som printede og testede 35 designiterationer af sit speculum-koncept på blot 2 måneder, før det færdige produktdesign var klar til produktion. Med 3D-print kan vi altså komme langt hurtigere gennem produktudviklingen og reducere time-to-market - og i dag er det vigtig at få mange produkter og nul-serier på markedet, så vi kan få feedback og lave ændringer.
Da vi købte den første 3D-printer til Teknologisk Institut i 1989, var det fordi teknologien havde et spændende potentiale i forhold til prototyper, og den blev den hurtigt et uvurderligt værktøj i produktudviklingen – det er den stadig den dag i dag.