Til hovedinnhold

Stor interesse for additiv tilvirkning (3D-printing) fra industrien

Industrien trenger mer kunnskap om materialegenskapene til addtivt framstilte komponenter, inklusive repetérbarhet fra komponent til komponent. Hovedmålet med MKRAM-prosjektet, Material Knowledge for Robust Additive Manufacturing, har vært å bygge kunnskap om de prosessavhengige materialegenskapene. Prosjektet har tatt for seg en viktig klasse av additivprosesser; såkalte pulversengprosesser (powder bed fusion; PBF), med utvalgte metallegeringer og plastmaterialer.

SINTEF har jobbet lenge med additiv tilvirkning, og stadig flere industrisektorer ser mulige bruksområder for disse teknologiene. 

I prosjektet er det gjort forsøk med industrielle additivmaskiner ved NTNU, SINTEF og i norsk industri. Karakterisering av mikrostruktur og mekanisk testing er gjort i laboratorier ved SINTEF og NTNU. MKRAM-prosjektet har publisert studier i internasjonale tidsskrifter der hovedtemaet har vært additiv tilvirkning og resulterende materialegenskaper. To PhD-studenter ved NTNU har vært tilknyttet prosjektet; Ivanna Baturynska og Even Wilberg Hovig.

Prosjektet ble nylig ble avsluttet, og i den forbindelse ble det holdt et åpent seminar i Trondheim hvor ca. 30 personer deltok. På dette seminaret var søkelyset satt på materialegenskapene – hvilke materialegenskaper får komponenter som er produsert med additiv tilvirkning? Additiv tilvirkning av komponenter med strenge materialkrav krever praktisk erfaring med additiv tilvirkning, samt god materialfaglig basis. På møtet ble det vist hvordan simuleringer av additivprosessen kan være et hjelpemidddel, og det ble demonstrert hvordan mer realistiske materialmodeller gir bedre styrkeberegninger i forbindelse med optimalisering av komponenters geometri. 

Dagen ble avsluttet med et bedriftsbesøk hos Sandvik Teeness.

Presentasjoner fra MKRAM på dette seminaret:

 

  • Introduksjon til MKRAM-prosjektet (Erik Andreassen, SINTEF Industri)
  • PBF med maraldringsstål (Olav Aasebø Berg, SINTEF Manufacturing)
  • PBF med AlSi10Mg – Effekt av prosessparametre på relativ tetthet og mekaniske egenskaper (Even Wilberg Hovig, NTNU)
  • PBF med nikkellegeringen Haynes 252 – Utvikling av prosessparametre for PBF (Vegard Brøtan, SINTEF Manufacturing)
  • PBF med nikkellegeringen Inconel 718 – Mikrostruktur og mekaniske egenskaper (Amin S. Azar, SINTEF Industri)

Øvrige presentasjoner:

  • Additive Manufacturing for Repair – Great Potential Waiting to Be Explored (Xiaobo Ren, SINTEF Industri)
  • Manulab – Laser and Gleeble at SINTEF (Magnus Eriksson, SINTEF Industri)
  • Noen ord om SFI-søknaden innen additiv tilvirkning som ble sendt inn i september (Erik Andreassen, SINTEF Industri)

Ta kontakt hvis du vil vite mer om dette prosjektet. Vi kan også sende deg presentasjonene eller de publiserte artiklene (nedenfor) som PDF-filer. Kontaktperson: Erik Andreassen

Publiserte artikler fra MKRAM (så langt):

  • I. Baturynska, O. Semeniuta, K. Martinsen, Optimization of process parameters for powder bed fusion additive manufacturing by combination of machine learning and finite element method: A conceptual framework, Procedia CIRP, vol. 67, pp. 227-232 (2018)  https://doi.org/10.1016/j.procir.2017.12.204
  • I. Baturynska, Statistical analysis of dimensional accuracy in additive manufacturing considering STL model properties, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, vol. 97, pp. 2835-2849 (2018)                    https://doi.org/10.1007/s00170-018-2117-4
  • E. W. Hovig, A. S. Azar, M. F. Sunding, K. Sørby, E. Andreassen, Anisotropic fatigue properties of IN718 produced by powder bed fusion, TMS 2018 – 147th Annual Meeting & Exhibition, The Minerals, Metals & Materials Society, Phoenix, AZ, USA, 11-15 March 2018
  • E. W. Hovig, A. S. Azar, M. F. Sunding, K. Sørby, M. M'Hamdi, E. Andreassen, High cycle fatigue life estimation of AlSi10Mg processed by laser powder bed fusion, MATEC Web of Conferences, Volume 188, Article no 03015 (2018) https://doi.org/10.1051/matecconf/201818803015
  • E. W. Hovig, A.S. Azar, F. Grytten, K. Sørby, E. Andreassen, Determination of anisotropic mechanical properties for materials processed by laser powder bed fusion, Advances in Materials, Science and Engineering, vol. 2018, article ID 7650303 (2018)          https://doi.org/10.1155/2018/7650303
  • J. Stendal, O. Fergani, H. Yamaguchi, N. Espallargas, A comparative tribocorrosion study of additive manufactured and wrought 316L stainless steel in simulated body fluids, Journal of Bio- and Tribo-Corrosion, vol. 4, 9 (2018) https://doi.org/10.1007/s40735-017-0125-9
  • I. Baturynska, O. Semeniuta, K. Wang, Application of machine learning methods to improve dimensional accuracy in additive manufacturing, book chapter in Advanced Manufacturing and Automation VIII – Proceedings IWAMA 2018, K.-S. Wang, Y. Wang, J.O. Strandhagen, T. Yu (Eds.), Springer, pp. 245-252, 2019 https://doi.org/10.1007/978-981-13-2375-1_31
  • Baturynska, Application of machine learning techniques to predict the mechanical properties of polyamide 2200 (PA12) in additive manufacturing, Applied Sciences, vol. 9, 1060, 2019    https://doi.org/10.3390/app9061060
  • E. W. Hovig, H. D. Holm, K. Sørby, Effect of processing parameters on the relative density of AlSiMg10 processed by laser powder bed fusion, book chapter in Advanced Manufacturing and Automation VIII – Proceedings IWAMA 2018, K.-S. Wang, Y. Wang, J.O. Strandhagen, T. Yu (Eds.), Springer, pp. 268-276, 2019  https://doi.org/10.1007/978-981-13-2375-1_34
  • E.W. Hovig, A.S. Azar, M.F. Sunding, E. Andreassen, K. Sørby, High cycle fatigue life estimation of materials processed by laser powder bed fusion, Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures, 2019 1-13 (2019) https://doi.org/10.1111/ffe.12982
  • R. Otto, V. Brøtan, A.S. Azar, O.Å. Berg, Processing of Haynes® 282® alloy by laser powder bed fusion technology, TMS 2019 – 148th Annual Meeting & Exhibition, The Minerals, Metals & Materials Society, San Antonio, TX, USA, 10-14 March 2019              https://doi.org/10.1007/978-3-030-05861-6_47
Publisert 19. desember 2019
Seniorforsker

Prosjektvarighet:

01.07.2016 - 03.07.2019