3D print gav Newtecs kamerakomponent mere styrke og mindre vægt

Fynske Newtec laver optiske sorteringsmaskiner samt pakke- og vejemaskiner til især frugt og grønt – og til det anvendes også kamerateknologi. Til et af disse kameraer skulle Newtec bruge en gitterstruktur til at holde de optiske komponenter, og den valgte de at designoptimere til 3D print i designforløbet Design for Additive Manufacturing (DfAM).

I videoen herunder kan høre Industrial Ph.D. student Mads Peters fortælle mere om Newtecs erfaringer med 3D print i DfAM-forløbet.

I Newtecs datterselskab, Newtec Engineering, sidder en stor udviklingsafdeling, der arbejder med forskellige kamerateknologier – og ét af disse kameraer blev en del af 3D print-designoptimeringsforløbet Design for Additive Manufacturing (DfAM).

Her kiggede Newtec på at optimere selve den gitterstruktur, der holder alle de optiske komponenter på kameraet, som virksomheden gerne vil montere på en drone – og vægt spiller naturligvis en rolle i den forbindelse.

Udfordringen med den oprindelige komponent – og alle iterationer på denne – var hovedsageligt at holde alle de optiske komponenter fast, uanset hvilken orientering kameraet befandt sig i. Især rotation er en vigtig faktor, og det havde været en udfordring at designe noget, der var præcist nok til at holde det hele fast, og samtidig både rigidt og let at flytte rundt på og teste.

3D print viste sig at være den helt rigtige løsning, og gevinsterne har især været i forhold til vægten, da komponenten er blevet markant lettere end tidligere, fordi man bruger aluminium i stedet for plast – og af samme grund er styrken også øget markant. Endelig er selve økonomien også bedre, da Newtec ikke skal have specialfremstillet en komponent, som har nok styrke til at holde konstruktionen. Helt konkret endte gitterstrukturen med at veje blot 143 gram, og volumen blev reduceret med 75,8 procent, mens styrken blev øget med hele 794 procent.

“Vi ser et ret stort potentiale i 3D print – og blot mere og mere i takt med, at vi køber flere og flere printere, fordi vi hurtigt finder ud af, at vi kan lave komponenter meget hurtigere og lave mange flere prototyper. Samtidig kan komponenterne, som bruges i de forskellige maskiner, også laves meget billigere, hvilket selvfølgelig er enormt relevant”, siger Industrial Ph.D. student ved Newtec Engineering, Mads Peters.

Disse resultater har Newtec skabt ved hjælp af 3D print designoptimering:

Aluminium giver langt bedre styrke-til-vægt i forhold til plast
75,8 % reduktion af materialemængden
Styrken er forøget med 794 % sammenlignet med tidligere version
Lavere pris end lignende komponent i aluminium lavet på traditionel vis

I løbet af 2022 har 15 danske virksomheder arbejdet med at redesigne et produkt eller komponent ved hjælp af 3D print gennem Dansk AM Hubs innovationsforløb: Design for Additive Manufacturing (DfAM). Ud af disse har 11 af virksomhederne haft en ’før-komponent’, som det har været muligt at sammenligne den redesignede komponent med, og i ti af disse tilfælde har det været muligt at reducere vægten med mellem 43 og 96 procent. Fordelene ved vægtreduktion har haft forskellige formål afhængig af virksomhedens specifikke produktion og slutprodukter.

Konkret i DfAM-projektet har målet været at designe deltagernes komponenter eller produkter bedre eller anderledes, så de kan fremstilles med mindre materiale, større styrke, og optimeret med ny eller bedre funktionalitet og effektivitet. Alt sammen med det formål at skabe mere bæredygtige produkter og komponenter.

Efter forløbet har de tilmeldte virksomheder stået med en fysisk redesignet komponent eller produkt, hvor en eller flere af førnævnte fordele er tænkt ind. Ud over vægtreduktion har DfAM også givet en række andre fordele såsom reduktion af produktionsomkostninger, reduktion i ”time-to-market”, partkonsolidering, større designfrihed og forøgelse af komponentstyrke.

På den måde har deltagerne fået merværdi og viden, som kan forankres lokalt i deres produktion.

Om DfAM-forløbet

DfAM innovationsforløbet sigter mod at styrke virksomhederne til i endnu højere grad at drage fordel af det teknologiske og forretningsmæssige potentiale inden for 3D print.
DfAM-projektet har haft til formål at udbrede kendskabet til 3D print og DfAM samt gøre danske virksomheder i stand til at udnytte de tekniske og forretningsmæssige muligheder, som AM-teknologien giver.
Traditionelt set er 3D print blevet brugt til fremstilling af prototyper, men teknologien rummer også en lang række andre muligheder. 3D-print kan med fordel også bruges til eksempelvis pilot- og småserieproduktion, og fremstilling af fiksturer og hjælpe-værktøjer, sprøjtestøbeværktøjer, og reservedele.
Ud over en enkelt case med en vægtforøgelse blev komponentvægten reduceret med mellem 43 procent og 96 procent på de ti cases.
Projektet er initieret af Dansk AM Hub i samarbejde med partnerne Teknologisk Institut, PLM Group, Hexagon og Wikifactory.

Læs mere om forløbet her.