Med 3D print spiller violinen bedre og mere bæredygtigt

Larsen Strings A/S

Larsen Strings producerer nogle af verdens bedste strenge til nogle af verdens bedste musikere -

og i 3D print-designoptimeringsforløb Design for Additive Manufacturing (DfAM) fik de mulighed for at teste 3D print til et specialværktøj i produktionen

Den danske virksomhed Larsen Strings producerer strenge til celloer, violiner og violaer. I produktionen har virksomheden en forholdsvis stor værktøjskomponent, hvor der i dag med traditionel fremstilling bliver fræset en del materiale ud – materiale, der bare går til spilde. Derfor ønskede Larsen Strings at undersøge, om 3D print kunne være en mulighed, da teknologien muliggør produktion med kun akkurat den mængde materiale, der er nødvendigt for at lave komponenten.

Denne mulighed testede Larsen Strings i 3D print-designoptimeringsforløbet Design for Additive Manufacturing (DfAM).

Topologioptimeringen har resulteret i et design med organiske former og knoglelignende struktur.

“I dag er udfordringerne ved den her komponent, at vi til tider skal bruge en ny af den – og fordi det både er et materiale, der kan være svært at få fat i og samtidig svært at bearbejde i, vil vi gerne kigge på andre materialer, hvor vi bruger mindre mængder”, siger Product Development Engineer ved Larsen Strings, Lasse Krogh Johannsen.

I DfAM-projektet printede de komponenten i titanium, som er både let og stærkt, og derved lykkedes det at reducere vægten med 43 procent og samtidig øge styrken med 130 procent.

På trods af de imponerende resultater endte prisen desværre også med at stige med 200 procent, hvorfor Larsen Strings ikke går videre med løsningen i første omgang.

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.

Som i mange virksomheder havde afdelingerne forskellige succesparametre, der ikke nødvendigvis pegede i samme retning. Det kan let bremse implementeringen af ny teknologi. Ved at tydeliggøre afdelingernes mål og holde dem op mod virksomhedens overordnede vision blev det muligt at identificere, hvor 3D-print reelt kunne skabe værdi.

Casen viser, hvordan relativt enkle strategiske værktøjer kan skabe en fælles retning og sikre, at ny teknologi implementeres som en del af forretningen og ikke som et isoleret projekt.

Resultater af forløb med Dansk AM Hub

Enorm designfrihed og fleksibilitet
43 % vægtreduktion i forhold til traditionelt værktøj
130 % forøgelse af styrken i forhold til traditionelt værktøj
3D print i titanium – i stedet for aluminium, som tidligere blev brugt

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.