Framtida arbete

För detta arbete utreds 5 av de nuvarande 7 additiva grundsystemen. Att dessa två utelämnas grundas helt på tidsbrist. Vid vidare arbete av detta projekt utgör den fortsatta utredningen på dessa system en tydlig startpunkt. Följande är en kort summering av dessa system:

Sheet Lamination – Detta system baseras på att tunna plattor av byggmaterialet binds fast.

Primärt delas detta system in i två delgrupper, dessa är: Ultrasonic Additive Manufacturing (UAM) som via ultraljudssvetsning binder plattorna och bearbetar huvudsakligen metaller.

Laminated Object Manufacturing (LOM) som använder papper, plast eller metallfolie som byggmaterial och klister eller laser som bindande mekanism. Likt PBF är dessa system i överlag industriella och inte lätt tillgängliga. Några karaktäristiska egenskaper är förmågan att skapa stora välbundna strukturer snabbt men förmågan att skapa kompositstrukturer är dålig.

Lagertjockleken varierar beroende på materialen men är i storleksordningen 0,1 − 0,19 𝑚𝑚.^[12]

Följande bild beskriver ett typiskt SL system Laminated Object Manufacturing (LOM) med punkterna: 1) Stor byggplattform, 2) matningsrulle, 3) Upphettad lameneringsrulle och 4) Laser, fräs eller kniv som skär ut bestämde tvärsnitt.

Direct Energy Deposition (DED) – Detta system delar många egenskaper med ME och PBF. För detta tillämpas ett mångaxligt munstycke, vanligtvis 4 eller 5 axlar. Detta munstycke matar sedan byggmaterialet i solid tråd eller puderform samtidigt som en extra värmekälla smälter materialet exakt samtidigt som det beläggs.^[47] Detta mångaxliga system möjliggör att mer komplexa former kan skapas jämfört med ME eller PBF. Då detta system är mycket likt dessa två är

lagertjockleken varierande efter kvalité och material men är i storleksordningen 0,089 − 0,203 𝑚𝑚.

Bilden beskriver ett Laser Engineered Net Shaping (LENS) system och tillämpar: 1) Laserstråle fokuserat genom 2) en lins. 3) Metallpulvret alternativt tråd matas in till strålens fokus där det smälts. Vid 4) tillförs inert gas för att skydda lasern och smältan från smuts.

Dessa resterande system är förslaget för det fortsatta arbetet inom utredningen. Dock finns det förbättringar och vidare iterationer för den produkt framtagen i detta arbete.

Den produkten som togs fram skapades för att skydda enbart en modell eller komponent. Denna begränsning existerar bara för att hålla produktens krav rimliga men vid vidare arbete behöver detta inte gälla. Vid fortsatta iterationer finns två stora möjligheter att rikta fokus mot. Den första av dessa är skapelsen av ett gemensamt transportsystem. Om exempelvis många av den

slutgiltiga produkten ska transporteras, ökar risken att lås vrids loss eller hörn rör de mer känsliga ytorna. Detta kan motverkas via att tillämpa en gemensam struktur där alla skal kan fästas emot. I liknande stil är även vidare tester med olika material, som gummi, lämpligt att utföra.

En annan möjlig utvecklingsriktning relaterar till komplexa system av flera komponenter. Skalet som togs fram inom detta arbete utgår från principen, ett skal en komponent. Men om

komponenten som skyddas utgör en liten del i ett stort komplext system finns möjligheten att undersöka om ett skal kan skydda flera komponenter av ett system. Detta skulle resultera i mindre materialkostnader samt förenkla assembleringsprocessen där alla komponenter kan exempelvis både organiseras och nummer ordnas.

Dessa är bara exempel på vidare arbete möjligt för innovationer inom additiv tillverkning men som demonstrerat i detta arbete är denna marknad i en pågående snabbutvecklingsfas. Detta kan resultera i att fördelar och nackdelar förbättras respektive motverkas i takt med mer avancerad teknik. När utvecklingen kommer sakta ner är omöjligt att säga men det är kritiskt att fortsatt arbete tillämpar så ny information som möjligt då vad som är innovation idag kan bli standarden om ett år.

6 REFERENSER

6.1 Textreferenser

[1] Goldberg, Dana, History of 3D Printing: It’s Older Than You Are (That Is, If You’re Under 30), Autodesk, 13/4–2018, https://www.autodesk.com/redshift/history-of-3d-printing/

(Hämtad 5/2–2020).

[2] Gregurić, Leo, History of 3D Printing: When Was 3D Printing Invented?, All3DP 10/12–

2018,https://all3dp.com/2/history-of-3d-printing-when-was-3d-printing-invented (Hämtad 7/2-2020).

[3] GE Additive, What is Additive Manufacturing, https://www.ge.com/additive/additive-manufacturing (Hämtad 22/1–2020).

[4] Lunds Tekniska Högskola, Additv Tillverkning, 11/11-2016, http://www.design.lth.se/om-institutionen/forskningslaboratorier/3dprintlab/additivtillverkning/ (Hämtad 22/1–2020).

[5] Nichols, Megan Ray, 7 Types of Additive Manufacturing, Schooled by science, 25/1-2020, https://schooledbyscience.com/7-additive-manufacturing-categories/ (Hämtad 14/3–2020).

[6] Tangermann, Victor, Researchers Just 3D Printed The First-Ever Complete Heart Using Human Tissue, Sciencealert, 16/4-2019, https://www.sciencealert.com/researchers-have-just-3d-printed-a-mini-heart-using-human-tissue (Hämtad 14/3–2020).

[7] 3D Experience, 3D PRINTING – ADDITIVE,

https://make.3dexperience.3ds.com/processes/3D-printing (Hämtad 22/1–2020).

[8] Ali, Md & Mir- Nasiri, Nazim & Ko, Match. Manufacturing Technology. Multi-nozzle extrusion system for 3D printer and its control mechanism, The International Journal of Advanced, 2015.

[9] Callister, Willliam D JR | Rethwisch, David G, Materials Science and Engineering, Upplaga 9, U.S.A, Wiley, 2015.

[10] Granta Designed Limited, Cambridge, CES EduPack Software, UK, 2019.

[11] Redwood, Ben, Dimensional accuracy of 3D printed parts, 3D Hubs,

https://www.3dhubs.com/knowledge-base/dimensional-accuracy-3d-printed-parts/

(Hämtad 19/3–2020).

[12] Loughborough University, The 7 categories of Additive Manufacturing,

https://www.lboro.ac.uk/research/amrg/about/the7categoriesofadditivemanufacturing/

(Hämtad 17/3–2020). Sidans delkategorier betraktas som en källa.

[13] Jarfors, Anders E W | Carlsson, Torgny | Eliasson, Anders | Keife, Hans | Nicolescu, Cornel-Mihai | Rundqvist, Bengt | Bejhem, Mats | Sandberg, Björn, Tillverknings-teknologi, Upplaga 4:5, Lund, Studentlitteratur AB, 2017.

[14] US Department of Transportation, User Guidelines for Waste and Byproduct Materials in Pavement Construction, Office of Research, Development, and Technology, Office of Safety, RDT, 3/8-2016.

[15] Photopolymers, Savla Associates, https://photopolymer.com/

(Hämtad 24/3–2020).

[16] Formlabs, The Ultimate Guide to Stereolithography (SLA) 3D Printing,

https://formlabs.com/blog/ultimate-guide-to-stereolithography-sla-3d-printing/

(Hämtad 25/3–2020).

[17] Latouche, Maeli, Dimensional accuracy of 3D printed parts, 3D Hubs,

https://www.3dhubs.com/knowledge-base/sla-3d-printing-materials-compared/

(Hämtad 25/3–2020).

[18] Frey, Scott, Bottom-Up vs Top-Down vs CLIP 3D Printing, THE ORTHO COSMOS, 22/3-2017, https://theorthocosmos.com/bottom-vs-top-vs-clip-3d-printing/

(Hämtad 26/3–2020).

[19] 3dsourced, Stereolithography: Everything You Need To Know About SLA 3D Printing.

3DSourced, 2/1-2020, https://3dsourced.com/guides/stereolithography-sla/

(Hämtad 26/3–2020).

[20] Emami, Mohammad Mahdi & Barazandeh, Farshad & Yaghmaie, Scanning-Projection Based Stereolithography, Method and Structure. 2014, Farrokh.

[21] Digital Alloys, Digital Alloys’ Guide to Metal Additive Manufacturing – Part 8 Powder Bed Fusion (PBF), 6/5-2019, https://www.digitalalloys.com/blog/powder-bed-fusion/

(Hämtad 31/3–2020).

[22] Alexandra P, The Complete Guide to Laser Powder Bed Fusion in 3D Printing¸ 3Dnjatives, 3/9-2019, https://www.3dnatives.com/en/direct-metal-laser-sintering100420174-2/

(Hämtad 31/3–2020).

[23] Pintu, Difference Between EBM and LBM – Electron Beam & Laser Beam Machining, Miniprem, http://www.difference.minaprem.com/ntm/difference-between-ebm-and-lbm-electron-beam-and-laser-beam-machining/

(Hämtad 31/3–2020).

[24] Naeem, Mohammed, Laser processing of reflective materials JK Lasers, Januari 2013, https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/latj.201390001

(Hämtad 1/4–2020)..

[25] Carlota V, The Complete Guide to Electron Beam Melting (EBM) in 3D Printing¸

3Dnatives, 7/10-2019, https://www.3dnatives.com/en/electron-beam-melting100420174/

(Hämtad 1/4–2020).

[27] 3dsourced, Electron Beam Melting: Everything You Need To Know About EBM 3D Printing, 3DSourced, 17/1-2020, https://3dsourced.com/guides/electron-beam-melting-ebm/

(Hämtad 2/4–2020).

[28] additively, Laser Melting (LM), AMX - Additive Manufacturing Expo, https://www.additively.com/en/learn-about/laser-melting

(Hämtad 2/4–2020).

[29] additively, Electron Beam Melting (EBM), AMX - Additive Manufacturing Expo, https://www.additively.com/en/learn-about/electron-beam-melting

(Hämtad 2/4–2020).

[30] Dreams, Material Jetting, Virginia Tech, http://seb199.me.vt.edu/dreams/material-jetting/

(Hämtad 7/4–2020).

[31] Stratasys Direct Manufacturing, PolyJet: 3D Printing, 16/3-2016, https://www.youtube.com/watch?v=kbiIdTVz6bA

(Hämtad 7/4–2020).

[32] Stratasys Direct Manufacturing, PolyJet: 3D Printing, 29/3-2016, https://www.youtube.com/watch?v=m8n6FBKgY2g

(Hämtad 7/4–2020).

[33] Varotsis, Alkaios Bournias, Introduction to Material Jetting 3D Printing, 3D Hubs https://www.3dhubs.com/knowledge-base/introduction-material-jetting-3d-printing/

(Hämtad 7/4–2020).

[34] Polysciences, Inc, https://www.polysciences.com/default/polyvinyl-alcohol-n-methyl-44-formylstyrylpyridinium-methosulfate-acetal

(Hämtad 7/4–2020).

[35] additively,, Material Jetting (MJ), AMX - Additive Manufacturing Expo, https://www.additively.com/en/learn-about/material-jetting

(Hämtad 7/4–2020)

[36] 3dsourced, Material Jetting (PolyJet) 3D Printing: Everything You Need To Know, 3DSourced, 8/1-2020, https://3dsourced.com/guides/polyjet/

(Hämtad 7/4–2020).

[37] Alexandrea P, The Complete Guide to Material Jetting (PolyJet) in 3D Printing, 3Dnatives, 25/7-2019, https://www.3dnatives.com/en/polyjet100420174/

(Hämtad 9/4–2020).

[38] Bumgardner, Wendy, Foot Problems From Bad Inserts, verywellfit, 2/12-2019, https://www.verywellfit.com/bad-shoes-or-inserts-3435602

(Hämtad 9/4–2020).

[39] ExOne, What is Binder Jetting?, https://www.exone.com/en-US/case-studies/what-is-binder-jetting

(Hämtad 13/4–2020).

[40] Alexandrea P, The Complete Guide to Binder Jetting in 3D printing, 3Dnatives, 29/7-2019 https://www.3dnatives.com/en/powder-binding100420174/

(Hämtad 13/4–2020).

[41] ExOne, ExOne 3D Core & Mold Printing, 12/10-2018, https://www.youtube.com/watch?v=0Q0iHS-9Ti0

(Hämtad 13/4–2020).

[42] CMQ – Canadian Metallurgical Quarterly, CMQ - Binder jetting additive manufacturing, 20/7-2016, https://www.youtube.com/watch?v=RNNxEoXuvuw

(Hämtad 13/4–2020).

[43] Varotsis, Alkaios Bournias, Introduction to Binder Jetting 3D printing, 3D Hubs, https://www.3dhubs.com/knowledge-base/introduction-binder-jetting-3d-printing/ [43]

(Hämtad 13/4–2020).

[44] additively, Binder Jetting (BJ), AMX - Additive Manufacturing Expo, https://www.additively.com/en/learn-about/binder-jetting

(Hämtad 13/4–2020).

[45] Engineering Product Design, Binder Jetting,

https://engineeringproductdesign.com/knowledge-base/binder-jetting/ (Hämtad 13/4–2020).

[46] KTH Institutionen för Hållfasthetslära, Handbok och formelsamling i Hållfasthetslära, Stockholm, 2016.

[47] BeAM Machines, Welcome to Directed Energy Deposition - Metal Additive Manufacturing, 19/7–2018, https://www.youtube.com/watch?v=oL7bMhPTtDI

(Hämtad 28/4–2020).

[48] ParaMatters, ParaMatters - The Most Powerful Generative Design Software, 27/4–2019, https://www.youtube.com/watch?v=FbmmUQNRSbE

(Hämtad 1/5–2020).

[49] 3VERKSTAN, https://3dverkstan.se/protective-visor/

(Hämtad 3/5–2020).

6.2 Figurreferenser

[Figur 2] Manufacturing Guide, Fused Deposition Modeling FDM,

https://www.manufacturingguide.com/sv/fused-deposition-modeling-fdm (Hämtad 4/5–2020).

[Figur 5] Manufacturing Guide, Digital Light Processing DLP, https://www.manufacturingguide.com/sv/digital-light-processing-dlp, (Hämtad 4/5–2020).

[Figur 8] Manufacturing Guide, Selective Laser Sintering SLS,

https://www.manufacturingguide.com/sv/selective-laser-sintering-sls (Hämtad 4/5–2020).

[Figur 9] Manufacturing Guide, Electron Beam Melting EBM,

https://www.manufacturingguide.com/sv/electron-beam-melting-ebm (Hämtad 4/5–2020).

[Figur 11] Manufacturing Guide, Polyjet printing PP, https://www.manufacturingguide.com/sv/polyjet-printing-pp (Hämtad 4/5–2020).

[Figur 12] Manufacturing Guide, Color Jet Printing CJP, https://www.manufacturingguide.com/sv/color-jet-printing-cjp (Hämtad 4/5–2020).

[Figur 27] Manufacturing Guide, Laminated Object Manufacturing LOM, https://www.manufacturingguide.com/sv/laminated-object-manufacturing-lom (Hämtad 4/5–2020).

[Figur 28] Manufacturing Guide, Laser engineered net shaping LENS,

https://www.manufacturingguide.com/sv/laser-engineered-net-shaping-lens-0 (Hämtad 4/5–2020).