3D-printning skal revolutionere fiberkomposit-industrien

Et nyt forskningsprojekt vil revolutionære fremstillingen af højstyrke fiberkompositter igennem 3D printning. Dette vil blive en gamechanger inden for kompositindustrien, gøre det muligt at automatisere og digitalisere fremstillingen og undgå begrænsningerne med de manuelle metoder der bruges i dag. Innovationsfonden investerer 19,7 millioner kroner i projektet.

I dag foregår fremstilling af fiberkompositter igennem arbejdskrævende manuelle processer: Glas-/kulfiberstof skæres i bestemte former og stables manuelt i en form, lag for lag i en bestemt rækkefølge, hvilket medfører risiko for defekter i materialet. Efterfølgende skal stakken af ​​fiberlag lufttæt forsegles med vakuumposer og til sidst fyldes op med en hærdende polymerharpiks, hvilket i sig selv giver problemer med ufuldkommen udfyldning og utætheder.

Brugen af flydende harpiks udgør en sundheds- og sikkerhedsrisiko for de ansatte og kræver brug af særligt beskyttelsesudstyr imod berøring eller indånding.

Desuden er der betydeligt materialespild i manuel kompositfremstilling, som mindsker bæredygtighed, og der skal fremstilles en form til hvert nyt design som begrænser designfleksibiliteten.

3D print-markedet er i en rivende udvikling, men indtil videre har det ikke inkluderet højstyrke fiberkompositter.

Et nyt forskningsprojekt med navnet RoboPrint vil udvikle en teknologi, der gør det muligt at reducere det manuelle arbejde i fremstillingsprocessen og reducere fremstillingsomkostningerne markant samt ensarte produktionskvaliteten. Desuden vil digitalisering af fremstillingen give en højere fleksibilitet af produktionen med automatiserede lager og mulighed for fremstilling af nye digitaliserede 3D-design.

- Vi er stolte af at bidrage til dette unikke projekt, hvor RAW 3D-printeren som Plug & Play løsning, vil være et centralt element i slutproduktet. Projektet vil revolutionere fremstillingen af højstyrke fiberkompositter gennem 3D-printning i meget stor skala og resultere i markante fordele for samfundet og industrien, herunder øget bæredygtighed, automatisering og ensartet produktionskvalitet. Vi er overbeviste om, at denne teknologi vil revolutionere kompositindustrien og øge Danmarks konkurrenceevne på globalt plan, siger Finn Kirkegaard Christensen, CEO i Robot At Work.

I dag er det ikke muligt at fremstille højstyrke fiberkompositter i 3D-komponenter, da fibrene skal placeres kontinuerligt langs styrkeretningen. Med en investering på næsten 20 mio. kr fra Innovationsfonden vil RoboPrint projektet udvikle højvolumen printerhoveder til kompositter, der kan tilsætte fibre i en polymermatrix, software til robotter for at printe i 3D-kurvaturer, digitale tvillinger til simulering af virtuel fremstilling af printede komponenter og thermo-mekaniske modeller til optimering af print-parametre for at undgå forvridninger i slutproduktet.

RoboPrint-projektet er et samarbejde mellem DTU og FORCE Technology, der står for udvikling af selve teknologien, Robot At Work som står for levering af selve RAW 3D printeren, Tuco Marine Group, der vil bruge teknologien i deres fremstilling af kompositbåde samt det amerikanske selskab Cosine Additve, der står for udvikling af selve printerhovedet.

Fakta

• Innovationsfondens investering: 19,7 mio. kr.
• Samlet budget: 26,8 mio. kr.
• Varighed: 4 år
• Officiel titel: RoboPrint Robotic large-scale continuous fiber composite 3D printing