Metal Replacement, Additive manufacturing

As we embark to the journey of digitizing manufacturing with diverse of 3d
printing technologies, there is a need to examine how would that be
possible,
In which industries and for which applications. The most important requirement
to make this possible is to have the ability to product 3d metal
replacement parts.
Since the early 90s, PEEK was available for these type of purposes but not
in 3d printing. Until now.

Ladda hem hela rapporten

Additiv Tillverkning i Fordonsindustrin

Additiv tillverkning (AT) eller 3D-utskrivning är en teknologi som har berömts den senaste tiden och förutsägs kommer att förändra hela tillverkningsindustrin. Dessa termer hänvisar båda till ett antal tillverkningstekniker där ett objekt framställs skikt för skikt genom att successivt tillföra material i tunna lager. Baserat på en litteraturstudie och intervjuer med experter inom området undersöker denna studie möjligheten att använda AT inom företaget CJ Automotive (CJA) vilket är en underleverantör inom fordonsindustrin som tillverkar olika slags pedalsystem. Rapporten beskriver additiv tillverkning, dess fördelar och olika användningsområden. Olika ATtekniker, AT-material och välkända 3D-skrivartillverkare presenteras. Signifikanta fakta rörande både kvalitet, kostnad och teknik redogörs för. Även en jämförelse mellan olika tekniker redovisas. Denna rapport innehåller riktlinjer för hur ett företag ska tänka och vilka faktorer som är viktiga vid val av rätt 3D-skrivarteknik. Studien pekar på att det finns många fördelar med att utnyttja 3D-skrivare under utvecklingsprocessen på företaget. Detta kommer att påskynda utvecklingsprocessen och eventuellt förbättra produkterna till följd av mer flexibilitet och designmöjligheter. Slutligen föreslås två AT-tekniker som tycks vara de lämpligaste med tanke på företagets verksamhet.

Ladda hem hela rapporten

Polymers for SLS

by Manfred Schmida, Antonio Amadoa and Konrad Wegener. Department of Mechanical and Process Engineering, Swiss Institute of Technology8008 Zürich, Switzerland

Selective Laser Sintering (SLS) is close to be accepted as a production technique (Additive Manufacturing). However, one problem limiting employment of SLS for additive manufacturing in a wide-ranging industrial scope is thenarrow variety of applicable polymers. The commonly applied SLS powder to date is polyamide 12 (PA 12). PA 12 or ccompounds of PA 12 (dry blends) are approximately 90 % of complete industrial consumption. The remaining smallquantity is distributed on polyamide 11 (PA11) and some other ‘exotic’ polymers (TPU, PEBA, P(E)EK). Industry is awaiting commodity polymers like polypropylene (PP) or polyethylene (PE) crucial to open new market segments. But several approaches launching those polymers failed. But what are the reasons for the difficulties in developing new SLS powders? The contribution is to answer this and highlights the combination of intrinsic and extrinsic polymer properties necessary to generate a polymer powder promising for SLS application. Particle shape, powder distribution, thermal, rheological and optical requirements must be considered and only a particularly controlled property combination leads to successful SLS implementation. Thermal behavior, particle shape and –distribution is discussed in detail, although the other properties can’t be disregarded for providing new commercially successful SLS powder finally.

Keywords: Additive Manufacturing, Selective Laser Sintering, Polymer powders, 3D-Printing

Download full report

Design guide SLS

Design inspiration to use the design potential for 3D-printing with SLS (30 pages).

Download full report

Tooling with additive manufacturing

 

ADDITIVE manufacturing (AM), more popularly known as 3D printing, describes a group of technologies used to produce objects through the addition of material rather than its removal. AM first became commercially viable in the mid-1980s. Its first widespread applications were in the production of prototypes, models, and visualization tools. More recently, however, advances in printer and materials technology have allowed AM to expand to other applications such as tooling and end-user part production. AM is used in many industries, including aerospace and defense, automotive, consumer products, industrial products, medical devices, and architecture. The overall market size for the AM industry was estimated at $2 billion in 2012, and it is growing at a compound annual growth rate (CAGR) of 14.2 percent.

Delotte university press

Download full report

Sammanställning AM tekniker

Det finns idag ett 20 tal olika tekniker inom 3D printing/Additiv tillverkning som är väl beprövade och implementerade för olika typer av applikationer. Varje teknik är unik, med sina speciella fördelar och begränsningar. I vissa fall kan behovet vara starka hållbara och kanske ESD-skyddande plastprodukter som är av största vikt. Då kanske bästa lösningen är  FFF eller SLS teknik. Men i andra fall kanske komplexa små metallprodukter ska produceras, då kan lösningen istället vara antingen ”direktmetall 3D-skrivare” alternativt en 3D-skrivare som skriver ut en vaxmodell, som därefter gjuts med så kallad ”Lost wax” gjutning.

En annan viktig aspekt att tänka på är de många nya tekniker som ofta ges stor plats i media. Ofta visar man upp extremt snabba maskiner eller med andra egenskaper som vida överträffar de mer etablerade 3D-printstekniker som varit tillgängliga i 10-30 år. De nya ”revolutionerande” teknikerna som presenteras är kanske just det. Men sannolikt kommer ett antal år behövas för att utveckla gångbara material och få processerna stabila.

Gemensamt för teknikerna nedan är att de alla lämpar sig främst för lägre serier och företrädesvis komplexa geometrier eller produkter. I en 3D-skrivare får man komplexiteten gratis och kan därför lättare motivera produktion av produkter som är komplicerade i sin geometri.

Download full report

Quick Cast

Investment casting, also known as lost wax casting, has been successful in creating near net shapes for thousands of years. While the process has significant advantages in its ability to create complex geometry with relatively tight tolerances, it requires that a tool be created to mold wax patterns. The substantial cost and time required to generate wax pattern tooling limits the range of applications for which investment casting is economically competitive.

In recent history, “Direct Cast Patterns,” produced with Rapid Prototyping (RP) technology, have afforded the investment casting industry a boost by allowing more designs to be cast without the initial expense and time to fabricate wax pattern tooling. Direct Cast

Patterns may be defined as investment casting patterns created without the use of tooling to create the pattern shape. Many RP technologies are capable of creating a direct cast pattern. However, only Stereolithography provides the dimensional accuracy and surface finish required for the majority of production investment castings. Consequently, direct casting patterns made with stereolithography are the most common and most widely accepted in the investment casting industry. SL produces a mostly hollow style pattern with an internal honeycomb structure. Can be used in place of a wax pattern. This hollow build style is important, as it allows the pattern to collapse inward during the autoclave and shell burnout phases of the casting process and thus prevents expansion forces from cracking the shell. The mostly hollow build style also reduces the amount of material necessary to burnout.

The purpose of this guide is to assist foundries to successfully cast QuickCast patterns. While earlier guides from Express Pattern provided general recommendations, recent improvements in both SL technology and resins have made it possible to minimize the number of specialized processing steps required to successfully cast QuickCast patterns. This guide includes the most recent information on processing QuickCast patterns and will be updated frequently as new information becomes available.

Please note that the recommendations put forth in this document are guidelines and may need to be modified by the individual foundry based on their processes and equipment.

Download full report

Deloitte review

Additive manufacturing (AM) has exploded into public consciousness over the past several years. More popularly known as “3D printing,” AM is an umbrella term for a group of technologies that creates physical products through the addition of materials (typically layer by layer) rather than by subtraction (e.g., through machining or other types of processing). Stories and perspectives appear in the popular press and technology blogs on a daily basis. Enthusiasts tout the prospect for AM to revolu-
tionize manufacturing industries and the markets they serve. Skeptics point to the relatively limited number of uses and materials in current practice and to the relatively small impact these technologies have had outside of a few niches. Critics raise concerns about applications (e.g., 3D printed guns) and the inevitable intellectual property issues that the increasing adoption of AM technologies will create.

Download full report

3D World

3D-printning (3DP) är en tillverkningsmetod där föremål skapas med hjälp av olika material, lager för lager, i en 3D-printer. Printern styrs med hjälp av programvara, s.k. 3D Computer-Aided Design (CAD) data. Vid 3D-printning minskar antal steg i tillverkningsprocessen till ett genom att flera steg slås ihop till ett. Dessutom ersätts viss transport av insatsvaror av överföringar av digital information, dvs. data. Vid 3D-printning är skapandet och överförandet av CAD-filen den centrala komponenten i tillverkningsprocessen. Den är även den största skillnaden mellan 3DP och traditionella tillverkningsmetoder. De främsta egenskaperna som 3DP medför är en, i princip, borttagande av skalfördelar och att en ökad produktkomplexitet i stort sätt inte medför några högre tillverkningskostnader. Härmed minskas de ekonomiska fördelarna med masstillverkning och tillåter lönsam tillverkning av även mindre volymer. Samtidigt försvinner problematiken med att det är dyrare att producera mer komplexa varor. Det blir i stort sett lika dyrt att skapa enkla som komplexa produkter. Tillverkningen (själva printningen) kan därmed flyttas närmare kunderna (s.k. ”near-shoring”) och öka anpassning till olika kunders individuella behov och krav. 3DP används alltmer i olika sektorer. Tittar man på 3DP utifrån ett handelsperspektiv så uppstår två frågor:

1. Ändrar 3DP hur företagen handlar med varandra och vad de handlar med?

2. Är Världshandelsorganisationens (WTO) regelverk rustat att hantera 3D-baserad

produktion och handel med 3D-tillverkade varor? 3DP förändrar handels- och tillverkningsflöden. Tekniken möjliggör även för nya aktörer att delta i handeln och produktionen. 3DP ändrar dessutom produktionsprocessen då inga andra insats-
varor än materialet som ska användas i printern (”bläcket”) längre behövs. Det tillåter även att tillverkning kan flytta och spridas geografiskt, närmare kunderna. Insatsvaror ersätts av CAD-filer och en central digital insatstjänst förs in i produktionsprocessen. Produktionskedjan blir således kortare än tidigare.

Nya företag, många gånger små verksamheter och privatpersoner, får ökade möjligheter att bli en del av en varas produktionskedja och delta i tillverkningsprocessen. Detta inkluderar skapare av CAD-filer och företag som driver de molnbaserade plattformar där filerna skapas och säljs. Även nya tillverkare får möjlighet att hitta nischmarknader för småskalig försäljning. Nya former av företag har dykt upp, som t.ex. “print shops” och så kallade “FabLabs”, dit kunder kan vända sig för att få föremål skapade och printade. På importsidan dyker nya ”bläcktillverkare” upp även om traditionella råvaruförädlare troligen kommer att fortsätta dominera denna del av produktions-
kedjan….

Download full report

The Basics of 3DP

ADDITIVE manufacturing (AM), also known as 3D printing, refers to a group of technologies that create products through the addition of materials (typically layer by layer) rather than by subtraction (through machining or other types of processing). The history of AM traces back over 30 years to 1983 and the invention of stereolithography. Since then, the technology has evolved to include at least 13 different sub-technologies grouped into seven distinct process types. We hope this report serves as a useful primer for managers seeking to develop a basic understanding of the different technologies and processes that fall under the AM umbrella. Although not exhaustive (as the technologies  are constantly evolving), we believe this report offers a thorough survey to facilitate enlightened discussion by companies interested in the AM topic.

Download full report

3DP Opportunity Auto Industry

SIGNIFICANT advances in additive manufacturing (AM) technologies, commonly known as 3D printing, over the past decade have transformed the potential ways in which products are designed, developed, manufactured, and distributed.1 For the automotive industry, these advances have opened doors for newer designs; cleaner, lighter, and safer products; shorter lead times; and lower costs. While automotive original equipment manufacturers (OEMs) and suppliers primarily use AM for rapid prototyping, the technical trajectory of AM makes a strong case for its use in product innovation and high-volume direct manufacturing in the future. New developments in AM processes, along with related innovations in fields such as advanced materials, will benefit production within the automotive industry Introduction For the automotive industry, these advances have opened doors for newer designs; cleaner, lighter, and safer products; shorter lead times; and lower costs. as well as alter traditional manufacturing and supply chain pathways. In this report, we not only look at how AM can improve the competitive position of automakers but also explore the four paths OEMs and suppliers can take to more broadly apply AM. We also explore the drivers supporting the use of AM and the potential challenges impeding its large-scale adoption in the automotive industry. For a detailed view on the different groups of technologies under the AM umbrella, refer to The 3D opportunity primer: The basics of additive manufacturing.

Download full report

3DP opportunity Aerospace Defense

ADDITIVE manufacturing (AM), popularly known as 3D printing, is a manufacturing technique that builds objects layer by layer using materials such as polymers, metals, and composites. Figure 1 depicts the overall AM process.1 In the early stages of the 30 years of AM’s deployment, the technology was largely geared toward prototyping and tooling applications; however, in recent years, AM has found success in end-part production, driven by improved manufacturability Introduction Graphic: Deloitte University Press | DUPress.com Figure 1. Additive manufacturing (AM) process flow 1 2 3 4 5 FINAL PRODUCT CAD-based 3D model .STL file Sliced layers AM system End part finishing and reduced lead time compared to traditional manufacturing methods. The aerospace and defense (A&D) industry was an early adopter of AM technology. The history of AM traces back to 1983 with some A&D companies beginning experimentation with the technology as early as 1988.2 Over the years, AM’s adoption has increased across industries, with the A&D industry contributing about 10.2 percent of AM’s $2.2 billion global revenues in 2012.3

Download full report