Fra skrald til ressource - 7. klasser genbruger plast
Fra skrald til ressource – 7. klasser genbruger plast
På Risingskolen fik eleverne i 7. A plastikgenbrug helt tæt på kroppen, da ungdomsskolen UngOdense gav dem et mobilt laboratorie at lege med for en dag.
3D-printeren bygger et skilt med en tynd, hvid tråd. For blot et par timer siden var tråden plastikaffald i naturen. Nu er det en ressource, der kan bruges til at bygge andre ting. 3 D-printeren er endestationen i et mobilt plastiklaboratorie. I dag er den stillet til rådighed for eleverne i 7. A på Risingskolen, der med stor interesse lærer om genbrug af plastik. Manden bag maskinen, Anders Michelsen, er selv mødt op for at undervise børnene i laboratoriet.
– Eleverne lærer, at plastik kan være en ressource i stedet for affald, som vi skal genbruge mere, så den ikke slipper op. Derudover lærer de, hvor meget planter og dyr lider, når vi smider affald ud i naturen, siger Anders Michelsen, der er projektleder hos Halmhuset, der drives af ungdomsskolen UngOdense.
Han er uddannet blikkenslager og har selv bygget laboratoriet, som tager undervisningen ud af bøgerne og ind i virkeligheden.
– Når man får det i hænderne og arbejder med det, hænger det bare bedre fast. Jeg er rigtig glad for at se, at de er underholdt af laboratoriet, og at de kan forstå og snakke med om, hvad de laver, siger Anders Michelsen.
Laboratoriet fungerer ved, at eleverne samler og sorterer plastik fra naturen, som så nedbrydes til små stykker plastik i en granulator. Herefter smeltes plastikken ned og trækkes ud i en tråd, som en indbygget 3 D-printer kan bruge til at bygge små ting i plast.
Energien til laboratoriet kommer fra en vindmølle og nogle solceller, der er monteret på trailerens tag. Rækker de ikke, får maskinerne energi fra en generator, der kører på fritureolie.På traileren er der målere, der hele tiden viser, hvor meget energi der produceres og bruges – og hvor meget af den brugte energi, der er grøn.
Engagerede unge
En af eleverne, der eksperimenterer i laboratoriet, er Salam Mustapha på 13 år. Sammen med de andre elever startede hun skoledagen med at folde laboratoriet ud, hvorefter de fik et oplæg om det. Eleverne var selv ude at samle det skrald, som skal bruges i laboratoriets 3 D-printer.
– Det er meget inspirerende, siger Salam Mustapha om laboratoriet.
– Man får lyst til at samle skrald, så det ikke flyder rundt på jorden. Det er vigtigt, fordi vi også skal kunne give verden videre til den næste generation, så det går jo ikke, at vi ødelægger den nu, så den næste generation ikke kan leve i den, forklarer hun.
Det er første gang, at laboratoriet bliver taget i brug af skolebørn, og det lader til, at de tager det til sig.
– Det her er meget mere spændende, end hvis vi skulle læse om det på computeren. Det gør bare meget, at man kan se og prøve det, siger hun.
Bæredygtighed på hjul
Laboratoriet er bygget på en trailer, så den kan køres ud til eleverne. Forløbet hedder Plast Lab on Wheels, og det er et af flere forløb om bæredygtighed, som UngOdense tilbyder folkeskoleklasser i Odense Kommune. Selvom i dag er første gang, traileren tages i brug, har ungdomsskolen allerede oplevet stor interesse for det rullende laboratorie.
– Bare det, at vi har snakket om det, har fået folkeskoler til at spørge, om vi ikke kan komme ud til dem med traileren. Jeg tror, det bliver et helt vildt tilløbsstykke, fortæller viceungdomsskoleleder hos UngOdense, Erik Rasmussen.
Formand for Børn- og Ungeudvalget Susanne Crawley Larsen (R) mødte også op for at se traileren.
– Det er en anderledes lærebog, end hvad vi er vant til. Og så er den designet, så mange kan få glæde af den, fordi den kan køres rundt til skoler og dagtilbud, siger Susanne Crawley Larsen begejstret om traileren.
Selvom traileren også er populær uden for kommunegrænsen, understreger Susanne Crawley Larsen, at den i første omgang skal bruges af skolebørnene i Odense Kommune.
Læs mere her.
Dansk AM Hubs direktør siger ja til nye udfordringer og fortsætter i Dansk AM Hubs bestyrelse
Dansk AM Hubs direktør siger ja til nye udfordringer og fortsætter i Dansk AM Hubs bestyrelse
Adm. direktør Mads Kjøller Damkjær har efter to års opbygning og drift af den filantropiske fond Dansk AM Hub sagt ja til nye udfordringer i Designit Danmark, hvor han skal være Managing Director. Mads Kjøller Damkjær stopper d. 31. august og kommer til at være en del af Dansk AM Hubs bestyrelse i fremtiden.
Det betyder, at Dansk AM Hub er i gang med at finde en ny direktør, der kan fremme danske virksomheders viden og brug af 3D print.
”Vi har nået utroligt meget på vores første to år i Dansk AM Hub. Udover at have etableret et kompetent team, er økosystemet indenfor 3D print bragt sammen og styrket markant, ligesom der er sat internationalt fokus på Danmark på området. Danske virksomheders brug af 3D print er steget i løbet af de seneste år, men vi er stadig langt efter udenlandske virksomheder, hvor teknologien bliver benyttet til at skabe helt nye forretningsmodeller, så der er stadig en stor opgave og rolle at spille for Dansk AM Hub. Bestyrelsen er derfor ved at finde den rigtige efterfølger, som skal sætte en retning for fondens virke fremadrettet i et af de mest spændende job indenfor teknologi, forretningsudvikling og fonde, som findes i Danmark. Vi ønsker Mads held og lykke med den nye position og glæder os over, at vi fortsætter samarbejdet i bestyrelsen”, siger bestyrelsesformand i Dansk AM Hub, Tue Mantoni.
Dansk AM Hub, der er initieret og udviklet af Industriens Fond, har til formål at fremme danske virksomheders konkurrenceevne gennem brugen af 3D print med et særligt fokus på små og mellemstore virksomheder og udvikling af nye forretningsmodeller, der kan føre til vækst, innovation og bæredygtige løsninger. Dansk AM Hub afholder hvert år i oktober måned en stor konference, hvor udenlandske og danske start-ups og etablerede virksomheder udveksler erfaring og lader sig inspirere. Dansk AM Hub annoncerede for kort tid siden et partnerskab med den tyske kapitalfond, AM Ventures, som udelukkende investerer i virksomheder med et potentiale for vækst og værdiskabelse gennem 3D print.
For yderligere oplysninger kontakt:
Vibeke Agerdal Kristiansen, Kommunikationschef, Dansk AM Hub, vak@am-hub.dk, Tlf.: 2811 4745
EM Fiberglas afprøver 3D print
EM Fiberglas afprøver 3D print
EM Fiberglas har deltaget i Dansk AM Hubs 3DP Try Out og lånt en 3D printer i en måned. Virksomheden i Hornsyld har cirka 100 medarbejdere og er leverandør til primært Vestas og Volkswagen i kompositløsninger.
De dele og komponenter EM Fiberglas laver, er typisk større end hvad man forbinder med 3D print. Alligevel ser de 3D print som en teknologi, der kan åbne nye muligheder, blandt andet i forhold til at kunne lave forme. Derfor har de printet en form til den mindste part, de laver – en komponent til vindmøller. Ved at gå ind i projektet har EM Fiberglas fået mulighed for at prøve en ide af om, at kunne lave forme og spare tid på udvikling. Og det er lykkedes at lave en form til en mindre part, som kan fungere.
”Kan vi lave et koncept som virker og som vi kan skalere op, så er der mange muligheder i det her”, fortæller Mads Jensen, Teknisk Chef hos EM Fiberglas og forsætter:
”Hvis vi selv kan lave de her overflader, så vi ikke er afhængige af en leverandør, så kan vi skære produktion af formene ned fra seks uger til tre uger. Det er et yderst nyttigt værktøj til at prøve design af for vores kunder, som fx Vestas”.
Det næste EM fiberglas skal i gang med er at finde ud af, om de kan 3D printe i større formater, op til 1kvm. Generelt er der mange ideer i gang i forhold til, hvad 3D print kan bruges til i virksomheden.
”En af de langsigtede ideer er også, at hvis fx en leverandør skal bruge en reservedel til en vindmølle, der er 10 år gammel, så vil man eventuelt kunne printe en form og lave 1-2 emner, så man altså kan genskabe forme på en nem måde. Det er et potentiale, der ligger i fremtiden for os”, fortæller Mads Jensen.
Dansk AM Hub vil hente udenlandsk kapital til danske start-up virksomheder inden for 3D print
Dansk AM Hub vil hente udenlandsk kapital til danske start-up virksomheder inden for 3D print
Et nyt initiativ fra Dansk AM Hub skal sikre investeringer til danske virksomheder, der arbejder med 3D print. Det sker som et led i et partnerskab mellem Dansk AM Hub og den tyske investeringsvirksomhed AM Ventures.
Samarbejdet mellem Dansk AM Hub og AM Ventures giver mulighed for, at danske start-up virksomheder kan hente international kapital. Det gælder mindre virksomheder, der arbejder med software, hardware, materiale eller applikationer med 3D print /additive manufacturing.
”Vores partnerskab med AM Ventures er i høj grad med til at øge mulighederne for danske virksomheder – ikke kun for at vækste i Danmark, men også for at entrere det globale marked, fordi vi kan matche dem med internationale kapitalstærke aktører, siger Mads Kjøller Damkjær, CEO i Dansk AM Hub.
Han håber på stor interesse fra danske start-ups, der beskæftiger sig med 3D print.
Igennem de sidste år er Danmark blevet en vigtig del af 3D print verdenskortet, og Dansk AM Hub, der er sat i verden for at fremme brugen af 3D print og additive manufacturing hos danske SMV’er, håber med initiativet, at Danmark kan styrkes endnu mere på området.
AM Ventures har skabt et økosystem af bæredygtige strategiske investeringer og et stærkt partnernetværk. Økosystemet består af bl.a. hardware-, software- og materialevirksomheder samt forskellige partnerskaber med større virksomheder.
”Danske virksomheder er kendt for at være gode til at udvikle nye og ofte bæredygtige løsninger. Vi ser frem til at samarbejde med Dansk AM Hub, og møde nogle nye og spændende virksomheder og få nye ideer bragt i spil, som forhåbentlig kan vokse”, fortæller Arno Held, Chief Venture Officer i AM Ventures.
AM Ventures’ investeringer inkluderer blandt andet softwarevirksomheden, 3YOURMIND, DyeMansion og Exmet AB.
Start-up virksomheder der er interesseret i at pitche deres ide kan kontakte Dansk AM Hub, der også inviterer til en hel dag med mulighed for at pitche ideer og blive koblet med investorer den 22. oktober i København. Ligeledes er det muligt at møde AM Ventures til Dansk AM Hubs årlige konference – AM Summit den 23. oktober på Docken i København.
Om Dansk AM Hub:
Dansk AM Hub er Danmarks nationale samlingspunkt for Additive Manufacturing. Vores mål er at styrke dansk erhvervslivs konkurrenceevne ved at fremme brugen af Additive Manufacturing og 3D print. Vores fokus er på små og mellemstore virksomheder og udvikling af nye forretningsmodeller, som kan føre til vækst, innovation og bæredygtige løsninger.
Dansk AM Hub er initieret og udviklet af Industriens Fond.
Om AM Ventures:
AM Ventures (advanced manufacturing ventures) er verdens ledende investorer indenfor feltet af industriel 3D print og additive manufacturing. Virksomheder besidder dybdegående teknologi know-how og tilbyder unik adgang til produktionsteknologi, eksperter og finansielle muligheder.
Yderligere info og kontakt:
Dansk AM Hub: Vibeke Agerdal Kristiansen, Kommunikationschef, tlf.: +45 28114745, vak@am-hub.dk
AM Ventures: Philip Schultheiß, Investment Manager, No: +49 152 53024223, philip.schultheiss@amventures.com, www.amventures.com/apply
Billeder kan hentes på: https://am-hub.dk/presseinformation/
3D print dannede grundlag til millionforretning
3D print dannede grundlag til millionforretning
Monoqool havde eksisteret i ca. fem år, da de stod overfor en skillevej. De var tæt på konkurs og havde en sidste chance for at redde firmaet. De skulle på messe i Paris og de eneste briller, de kunne nå at få produceret, var nogle 3D printede. Det lykkedes at få en hel kollektion klar til messen, og enkelte markeder reagerede positivt på de 3D printede briller. Det blev startskuddet til en omlægning af hele produktionen til 3D print. På den måde gik Monoqool i gang med at producere i 3D print af nød, men samtidig var det det, der fik dem op til overfladen igen og grundlagde en sund forretning. I dag er alle Monoqools briller 3D printet og sælges i flere end 1000 optikere i hele verden, men med USA, Kina og Tyskland som de største markeder.
Vejen til succes med 3D print
I dag bliver 3D print primært brugt til at producere prototyper og i mindre grad til slutprodukter. Monoqool har eksperimenteret meget for at opbygge deres viden og kompetencer løbende.
”Der er meget viden om 3D print til prototyper, men ikke så meget til produktion. Og når du skal lave noget, der skal sidde på ansigtet af folk i 16 timer i døgnet i måske 4-5 år, så er det nogle helt andre krav, der stilles, end de til prototyper”, fortæller Allan Petersen, ejer af Monoqool. Det er lykkedes for Monoqool at producere briller, der lever op til de krav. De har bl.a. haft nogle velvillige partnere, der har været med til at opbygge viden. I dag er det meget nemmere, fordi der allerede er opbygget meget viden på de fem år.
Mange fordele
Ifølge Allan Petersen er der mange fordele ved produktion med 3D print. Med 3D print får man lov til at eksperimentere. Nye ideer kan afprøves hurtigt, fordi udviklingstiden er langt kortere end ved traditionel produktion.
”Med traditionelle prototyper venter du en måned eller to, før du har dine prototyper, og hvis der er rettelser, så venter du en måned mere, så momentum går ligesom ud af dit udviklingsprojekt. Men med 3D print er dine protyper klar på én til to dage. Det går utrolig hurtigt. Til udvikling findes der ikke noget bedre end 3D print” siger Allan Petersen.
Fuld produktion med 3D print
Allan Petersen fortæller, at der er mange fordele ved produktion med 3D print. En af fordelene er designfrihed. Hvis du kan tegne det, kan du printe det. Monoqool har eksempelvis lavet deres briller helt uden skruer. Det kan kun lade sig gøre med 3D print.
”De frihedsgrader vi får er uvurderlige. Det er innovation” siger Allan Petersen.
En anden fordel er, at der ingen begrænsninger er på hvor små mængder, du kan producere. Du kan lave det, du har brug for. 1, 2 eller 30 stk. – hvor man med traditionel produktion af briller typisk vil skulle bestille 300 af en facon. Men det er ikke kun mængden, der adskiller sig. Også tiden spiller en afgørende faktor. Ikke kun ved protyper, men også ved færdig produktion. Konventionel udvikling og produktion tager typisk op til 12 måneder fra udvikling til færdig kollektion. Med 3D print har Monoqool kunne gøre det på en måned – og endda med 60 forskellige brillevarianter. Det betyder, at de kan aflæse trends i markedet og reagere lynhurtigt.
”Vi havde en efterårskollektion, som vi startede med at producere den 9. november, og den 17. december lå hele kollektionen klar i 60 varianter. Traditionelt havde det taget 6-12 måneder”.
”Når vi laver 3D print-produktion laver vi måske 100-200 briller af gangen, men i det batch kan vi have 10 af en variant og 10 af en anden. Det giver en fantastisk fleksibilitet. Det vender hele logistikken om og giver enorme fordele”.
”Kort sagt ændrer det hele ens mindset”, fortæller Allan Petersen.
Det ændrede mindset skal også bruges, når man ser på økonomien, hvor man skal lave regnestykket anderledes end man plejer. ”Omkostningen ved 3D print er nemlig overraskende høje”, fortæller Allan Petersen og uddyber:
”Tidligere producerede vi i Japan, men der skulle vi producere et stort antal. Det betød, at vi endte med et lager af meget dyre briller, som ikke kunne bruges. Med AM/ 3D print er omkostningen i første omgang højere, men du kan lave præcis det antal, du skal bruge. Det betyder, at man ikke ender op med et lager, der måske skal smides ud. Og det er god økonomi, og så er det samtidig også langt mere bæredygtigt”.
Bæredygtighedsaspektet ligger i flere lag. Du bruger kun det materiale, der er med i brillen. Du kan lave just-in-time produktion. Du laver kun det, du har brug for og har ingen materialespild. Dermed er der masser af miljømæssige fordele. Produktion med AM/3D print har også betydet, at Monoqool nu producerer deres briller på dansk jord i stedet for japansk. Hvis det er en tendens der udbredes, vil vi kunne flytte arbejdspladser fra f.eks. Asien tilbage til Danmark eller Europa.
”Jeg tror, at 3D print får produktion tilbage til Europa. Tæt på hvor vi er. Det giver nogle fordele ved udvikling og produktion, at du fx kan køre derhen og få rettet nogle specifikke fejl, så generelt er det egentlig bare at komme i gang og få testet teknologien af”, siger Allan Petersen.
Læs også om Monoqools deltagelse i AM Sustain: 3D print har altid været en integreret del af vores produkt
Om Monoqool
- Monoqool er etableret i 2008
- I 2013 lancerede Monoqool som nogle af de første i verden 3D printede briller.
- I dag er alle Monoqools briller 3D printet.
- Monoqools briller sælges i mere end 1000 optikerforretninger verden over.
- 95 % af salget er eksport og de største markeder er USA, Kina og Tyskland.
- I 2017 steg omsætningen 30 % og udgør et to-cifret millionbeløb.
- Monoqool har vundet German Design Award 2018 og er udnævnt som Gazelle virksomhed af Børsen i 2018.
- Monoqools briller produceres hos Damvig Develop i Taastrup.
IKEA lancerer ThisAbles
Ikeas præsenterer ThisAbles
På AM Summit 2018 præsenterede IKEA en vision, som nu er blevet til virkelighed med ThisAbles. Ikea har ønsket at gøre deres produkter mere brugervenlige for folk med handicap, og derfor tilbyder ThisAbles 13 forskellige produkter, der fungerer som hacks til eksisterende ikea-produkter. Alle designs er tilgængelige som gratis skemaer, der kan 3D-printes overalt i verden og forenkle brugen af Ikeas møbler til personer med funktionsnedsættelse.
Læs mere om ThisAbles her
AM Sustain
AM Sustain
I videoen foroven kan du høre mere om vores Innovationsprogram for små og mellemstore virksomheder, AM Sustain, som skal udvikle bæredygtige løsninger med afsæt i 3D print og additive manufacturing. AM Sustain implementeres i samarbejde med Deloitte og kombinerer 3D prints store forretningspotentiale med Verdensmålenes (Sustainable Development Goals) strategiske fokus på fremtidens markedsbehov.
Igennem AM Sustain programmet får de deltagende virksomheder en solid metode til at udvikle og accelerere bæredygtige forretningsløsninger, der tager afsæt i AM-teknologi og 3D-print, og med potentiale til at drive vækst, konkurrenceevne og reduktion af omkostninger.
Kontakt
Ønsker du at deltage eller høre mere om AM Sustain kan du kontakte Lars Holmegaard, Projekt og Udviklingschef i Dansk AM Hub, lh@am-hub.dk
3DP Try out Linatech
3DP Try Out casehistorie: Linatech
Fra første print til kunde på under en måned
Linatech har i en måned lånt en 3D printer af Dansk AM hub og Center for Industri. De har printet elementer til deres blodprøve transportsystem. Blodprøver tranporteres i traditionelle reagensglas via et rørsystem direkte til laboratoriet. Da Linatech fik AM-teknologien ind i huset på forsøgsbasis skulle de finde ud af, hvad den kunne bruges til.
Martin Jerga, der er projektleder, fik lov til at eksperimentere med den nye maskine. Og den har kørt næsten uafbrudt i den måned, de havde den. Til blodprøve transportsystemet har Linatech erstattet flere elementer, herunder nogle ’skuffer’ som blodprøverne lander i. Normalt produceres de i stål. Med additiv manufacturing/3D print har Linatech designet skufferne i plastic på stedet og med en struktur, der betyder, at blodprøverne ikke lander forkert og i øvrigt bliver i den skuffe, de skal være i.
”Det, vi har lavet med 3D print ville man ikke kunne lave i stål”, fortæller Martin Jerga og forsætter: ”De 3D printede elementer gør det muligt at transportere blodprøverne/prøveglas uden at ødelægge dem, fordi det er designet med speciel struktur”.
Første bekendtskab med 3D print
Den lånte printer fra Dansk AM Hub er Linatechs første bekendtskab med 3D printere i huset, men det bliver næppe det sidste.
”Det har været meget givtigt til det pågældende projekt at forsøge os med 3D print. Det er hurtigt at komme i gang. Vi startede med at lave et print, hvor prøver landende forkert. Men så printede vi bare 27 ny emner. Det tog en dag – i stedet for en uge, som det havde taget hvis vi skulle have haft det fra en underleverandør”, fortæller Martin Jerga.
Projektet her har givet Linatech mulighed for at forbedre deres udviklingstid. Blodprøvemaskinen med de 3D printede elementer er allerede sendt ud til test hos kunden, og Linatech vil nu gå i gang med at regne på deres businesscase og finde ud hvordan de i fremtiden skal bruge 3D print.
Om Linatech
Linatech har igennem mange år udviklet og produceret håndterings- og produktionsudstyr til vindmøllebranchen og blandt andet medicinalbranchen. Linatech beskæftiger i dag 60 medarbejdere fordelt på to afdelinger i Vium og Thorning.
Virksomheden råder derfor i dag over 7500 m² produktions-, lager- og administrationsbygninger. Linatech samarbejder med virksomheder i så forskellige brancher som plast-, pap-, isolerings-, medico– og vindmølleindustrien Linatechs kompetencer spænder over flere forretningsområder:
- Engineering og Udviklingsprojekter
- Specialmaskiner
- Underleverandørarbejde
- Automation
- Montage
- Service
SDG Super Heroes
Dansk AM Hub er nomineret til SDG Tech Awards Denmark, der afholdes d. 6. juni i København af Sustainary. Vi er, udover at være rigtig glade for nomineringen, ydermere glade for et fokus på en bæredygtig verden og ikke mindst, hvordan vi når dertil.
Læs mere om eventet her.
Sustainary har hertil introduceret SDG Super Heroes serien, hvor individer, NGO’er eller virksomheder hyldes for at integrere verdensmålene ind i deres kernekompetencer og dermed bidrage til at nå FN’s 17 verdensmål for en bæredygtig udvikling.
Læs om Dansk AM Hub som superhelt her.
3D-printet raketbrændkammer i aluminium
3D-printet raketbrændkammer i aluminium
I samarbejde med studerende fra det danske DanSTAR-projekt, har Teknologisk Institut 3D-printet et raketbrændkammer i aluminium til den raket, som skal deltage i den internationale Spaceport America Cup i New Mexico i sommeren 2019. 3D-print var den oplagte løsning til brændkammeret, da det består af nogle meget komplekse indvendige geometrier, som nærmest er umulige at opnå med andre produktionsteknologier.
Samarbejdet om brændkammeret startede tilbage i sommeren 2018, hvor de studerende på DanSTAR-projektet tog fat i Teknologisk Institut, fordi de i samarbejde med industrielle samarbejdspartnere skulle bygge en raket til deltagelse i Spaceport America Cup – og her var 3D-print i metal en oplagt løsning til rakettens brændkammer. Det blev derfor aftalt, at DanSTAR skulle designe brændkammeret specifikt til at blive lavet i 3D-print, således at projektet fra start udnyttede de muligheder, der ligger i 3D-printteknologien. Resultatet blev et brændkammer i aluminium, som er designet med avancerede kølekanaler, der udelukkende kan laves i 3D-print.
– Vi har længe kendt til 3D-print i metal og vidst, at det var en mulighed. Men at få lov til at arbejde med processen åbner selvfølgelig for nogle nye muligheder, hvor man som studerende i højere grad begynder at overveje 3D-print til fremtidige projekter, da det er en genial måde at fremstille ekstremt komplekse geometrier eller prototyper på, siger Rasmus Arnt Pedersen, som er formand for DanSTAR.
Løbende sparring på design
Første del af opgaven med at 3D-printe et raketbrændkammer i aluminium var at nå frem til det helt rigtige design, og her har der været en løbende dialog, hvor 3D-printeksperterne fra Teknologisk Institut har givet sparring og feedback på DanSTARs designfiler med henblik på at nå frem til det bedste resultat, som passer til rakettens kravspecifikationer, og som samtidig er muligt at printe. Det resulterede undervejs i nogle designjusteringer – fx i højden, som måtte reduceres en smule for at passe i printerens byggekammer, samt i det ydre design med henblik på at kunne få restpulver ud af brændkammerets indvendige kølekanaler.
– Vi har løbende sparret med Teknologisk Institut under designprocessen, for der undervises ikke i design med henblik på additiv fremstilling på DTU, og selvom vi har stort kendskab til FDM-plastikprintere, er det alligevel en anden sag, når det er metalprint. Derfor har det været nødvendigt at blive hjulpet lidt på vej, men det har været en stor fornøjelse, og vi er endt med en state-of-the-art raketmotor, som kun de færreste raketklubber ville turde drømme om, fortæller Rasmus Arnt Pedersen.
Netop opgaven med at få restpulver ud af brændkammerets indvendige geometrier efter selve printprocessen var en af de mere spændende udfordringer for Teknologisk Instituts 3D-printeksperter, og den gav værdifuld læring til fremtiden – og et par grå hår undervejs.
– Vi endte med en funktionsmæssig løsning med små adgangspunkter til at få restpulveret ud. De er samtidig designet, så de giver DanSTAR mulighed for at sætte termofølere på brændkammeret og få driftsdata under test. Tillige er de konstrueret så adgangspunkterne kan forsegles med specialdesignede propper, når raketten skal flyve, fortæller Kristian Rand Henriksen fra Teknologisk Institut, som designede løsningen.
Intelligent brug af aluminium
I udviklingen af raketbrændkammeret har et væsentligt fokus været at holde vægten nede, da det betyder, at der skal bruges mindre energi på at løfte raketten fra jorden. Netop her kommer 3D-print til sin ret, fordi teknologien gør det muligt at bygge i lettere materialer pga. et design, hvor man køler brændkammeret samtidig med at forbrændingen finder sted – i stedet for at vælge et tungere materiale som fx kobber, der absorberer en masse varme, har man således kunnet bygge i aluminium, som er lettere.
Kølingen er nødvendig, da forbrændingen i kammeret sker ved meget høj temperatur – helt op til 3.200 °C – og meget få materialer kan holde til den temperatur, endsige bevare deres styrke. Når Teknologisk Institut og DanSTAR har valgt at 3D-printe brændkammeret i aluminium, som egentlig smelter ved meget lavere temperatur, er det fordi kammeret køles aktivt. Det er en tilgang, som er velkendt inden for rumfart, og samtidig har DanSTAR lavet et design, som virkelig udnytter mulighederne inden for 3D-print.
– Den raketmotor vi har lavet i samarbejde med Teknologisk Institut kunne ganske enkelt ikke produceres med konventionel produktion. Motoren er regenerativt kølet, hvilket vil sige at vi cirkulerer brændstoffet inde i væggen på motoren gennem en lang spiral. Denne motortype er mest anvendt i moderne raketmotordesign, men den er enormt kompliceret at producere, fordi man er nødt til at finde en måde at få kølemidlet ført ind i væggen. Men med 3D-print er den største udfordring snarere at designe en løsning – ikke at producere den, fortæller Rasmus Arnt Pedersen.
Forbrændingen i kammeret kører på tokomponent brændstof – NO2(eller lattergas) og isopropyl alkohol – og ved den regenerative køling køres den ene brændstofkomponent gennem en spiral, der løber indvendigt i brændkammeret. Det har den dobbelte effekt, at brændkammeret køles, så temperaturen holdes nede på et niveau, hvor kammeret ikke smelter og stadig har strukturel styrke, og samtidig varmes brændstoffet op, så der er mindre energitab, når det skal forbrændes – på den måde øges effektiviteten af forbrændingen.
Nye byggerekorder på Teknologisk Institut
For Teknologisk Institut har det været en spændende opgave at 3D-printe brændkammeret – både fordi det er designet med nogle komplicerede og skjulte indvendige geometrier, som ikke kan fremstilles på anden vis, men også fordi det stillede nogle udfordringer i forhold til byggestørrelse og kammerstørrelse, da der både blev bygget højt og helt til kanten af printkammeret.
– Dette er faktisk det højeste byg, vi indtil nu har lavet i metal, og det jo altid spændende at flytte grænserne, så vi får en bedre idé om, hvad vi kan i fremtiden. Og så er det jo spændende at arbejde sammen med engagerede mennesker, der kommer med ny viden og nye ideer, og brændkammeret har været et godt eksempel på, hvordan man kan komme uden om traditionelle begrænsninger, når man udnytter mulighederne ved 3D-print, fortæller Nikolaj Kjelgaard Vedel-Smith, der som konsulent på Teknologisk Institut har haft det direkte samarbejde med DanSTAR.
Om DanSTAR:
DanSTAR er et studenterdrevet projekt, hvor studerende fra DTU og Maskinmesterskolen i København samarbejder med industrielle partnere om at designe og udvikle en raket, der i sommeren 2019 skal deltage i SpacePort America Cup i New Mexico, USA i konkurrence med studerende fra hele verden.
DanSTAR raketten, der er 3,5 meter høj, skal flyve op i 9 kilometers højde, og den bærer 18 kg brændstof. Under opsendelsen er trykket i det 3D-printede aluminiumsbrændkammer på 20 bar, og brændstofblandingen skal brænde i 13 sekunder ved temperaturer op til ca. 3.200 °C.
3D-print er i øvrigt ved at blive mere og mere udbredt inden for rumfartsindustrien, fordi det er den bedste måde at løse udfordringerne med komplekse geometrier, og fx bruges 3D-print også af Elon Musks SpaceX og engelske Orbex, der også har kontor i Danmark