David Bue Pedersen: Vi skal dominere nicherne!

David Bue Pedersen, seniorforsker og afdelingsleder ved afdelingen for 3D print hos DTU Mekanik, forklarer lidt af hemmeligheden bag deres nye højhastigheds DLP-printer.

Danmark bliver aldrig en førende industrination. Men vi har altid været gode til at finde nicher, og det inden for disse, at vi skal udvikle processerne, så vi kan dominere nicherne og være suveræne på vores felt. Nogenlunde sådan siger David Bue Pedersen, seniorforsker ved DTU Mekanik og Danmarks første Ph. D. inden for 3D print.

Og de er godt på vej med et gennembrud inden for fremstilling af 3D printede polymere støbeforme til traditionel sprøjtestøbning ude på DTU mekanik i Lundtofte. Derude har de ikke kun fokus på 3D printeren, men på hele proceskæden, og på den måde er det lykkedes at skabe sprøjtestøbeforme, der kan håndtere op til 10.000 afstøbninger, hvilket er langt flere, end nogen nogensinde har gjort før.

Hvorfor er DTU længst fremme?
Men hvorfor er det DTU Mekanik i Danmark, der tilsyneladende er dem, der er længst fremme med dette? Jeg stiller spørgsmålet og viser samtidig David Bue Pedersen en artikel fra et andet 3D printmedie der fortæller, at 3D print leverandøren Shapeways og elektronikgiganten Schneider Electrics, netop arbejder på at udvikle 3D printede sprøjtestøbeforme.

– Der er mange forklaringer. At det først sker nu skyldes, at hele markedet har været blokeret af de patenter, som blev registreret i 80’erne, dengang teknologierne blev opfundet. De er udløbet nu. En anden årsag er, at der har været alt for meget hype, der gav det indtryk, at 3D print i sig selv kunne løse alle mulige opgaver, hvilket har vist sig ikke at holde. En tredje er, at de fleste leverandører af 3D printsystemer er proprietære og kun tillader brug af egne materialer. Det begrænser udviklingen væsentligt. Vi har arbejdet med 3D print i 10 år. Vi udvikler egne printere og egne materialer for hele tiden at kunne skrue på de parametre vi finder relevante. Og så arbejder vi tæt sammen med både andre forskere og ikke mindst industrien. På den måde er vi fri til at bevæge i hvilken som helst retning og samtidig holde fokus på det væsentlige. Derfor er det os, der har førertrøjen på, siger David Bue Pedersen.

Han skimmer hurtigt artiklen, jeg har givet ham, og siger så, at han kan se på de billeder, der er i artiklen, at de har deres problemer. Det er indersiden af en støbeform, der har en mørk-orange kulør som er genstand for hans opmærksomhed. Den fortæller nemlig, at støbeformen har svært ved at tåle varmen fra støbningen og derfor vil have en begrænset holdbarhed.

En særlig force ved instituttet er, at alle industrielle discipliner er samlet et sted. Det betyder, at alting kan afprøves og valideres på ret kort tid. Her står David Bue Pedersen med en række plastkomponenter, der er støbt på den viste maskine i en 3D printet støbeform.

Egen udviklede 3D printere
Men selvom 3D printerne kun er en del af hemmeligheden i projektet om 3D printede sprøjtestøbeforme, så er det alligevel dem vi er kommet for at snakke om. Og her arbejder de især på to fronter. De ene er at få så høj opløsning som mulig i en polymerprinter, og den anden er at få så høj hastighed som mulig. Om projektet med at få så høj opløsning som mulig fortæller David Bue Pedersen:

– Det er lykkedes os, at fremstille en polymerprinter med en opløsning på 7,5 x 7,5 mikrometer med en laghøjde på fem mikrometer. EnvisonTEC har en med en lidt ringere opløsning, og ellers finder du ikke noget der nærmer sig vores. Så fin en opløsning åbner mulighed for at du kan printe overfaldestrukturer du kan se, men ikke mærke.

Den høje opløsning er igen ikke kun et resultat af printerens fysiske formåen, men også en konsekvens af, at de med både høj materiale- og softwarekendskab kan gøre ting i softwaren, der udnytter de kemiske reaktioner i polymeren til at eksponere halve pixels. Igen et udslag af den store tværfaglighed på DTU Mekanik.
Den fine opløsning åbner også helt nye perspektiver, hvor man kan tilføre overfladen specielle egenskaber i selve printprocessen. Som eksempel nævner han de fine strukturer som findes på Lotus-blomsten og som gør den helt vand- og smudsafvisende. Kan man overføre dem til fx høreapparatskaller, kan man måske undgå nogle rengøringsproblematikker der.

Højhastighedsprinteren har, efter sigende, en hastighed der er 10 gange højere end den hurtigste DLP-printer på markedet. Metoden minder lidt om den Carbon har beskrevet som deres CLIP-teknologi, hvor byggepladen vender nedad i polymeren og eksponeres nedefra, samtidig med at byggepladen trækkes op i en glidende bevægelse. Forskellen er blandt andet, at DTU’s maskine beholder væske omkring figuren og kun delvis hærder materialet under eksponeringen. Den maskine skal ud og stå hos en dansk industrivirksomhed senere på året, som ser store perspektiver i den.

Studerende Macarena Mendez Rebo finder det lidt komisk, at hun skal påfylde lysfølsom polymer med UV-lampen tændt, bare for fotografens skyld. Printeren er, ifølge David Bue Pedersen, den DLP-printer med den højeste opløsning på planeten Jorden.

Udover disse 3D printere udvikler de også på en Big Area Additive Manufactoring (BAAM) til fremstilling af støre dele til fx vindmølleindustrien og de har udviklet deres egen pulversengs (powder bed) metalprinter fordi de kendte industriløsninger ikke har de nødvendige håndtag til at udvikle forbedringer.

Nye projekter til forbedring af teknologien
David Bue Pedersen viser mig også et projekt, som bliver offentliggjort i nogle videnskabelige artikler henover sommeren. Det handler om løbende at kalibrere byggepladen i en DLP-printer. Deres erfaring er, at det simpelthen ikke er nok at gøre det engang i mellem, når man arbejder med så høje opløsninger til applikationer der kræver ultra høj præcision. Derfor har de udviklet en CCD-baseret optisk sensor, der forud for hver opgave, kalibrere byggepladen så den er fuldstændig i vatter over hele planet.

De har alle aspekter med, når de udvikler til fx 3D printede sprøjtestøbeforme. Og de har de ypperste specialister til deres rådighed samtidig med at de har et tæt forhold til den danske industri. Det giver et unikt udviklingsmiljø og Danmark en enestående chance for at dominere de nicher vi har skabt os – til gavn for os alle.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret. Krævede felter er markeret med *


Color on Demand

Seks år har Colorfabb brugt på at udvikle deres Color on Demand filament. Colorfabb er, som navnet antyder specialiseret i farvede 3D-printmaterialer.

Publicerat av: 

Kodak skal skubbe Evolve ind i fremtiden

Eastman Kodak og Evolve Additive Solutions Inc. indgår et teknologipartnerskab, hvor Kodak vil levere billeddannelsessystemer, dele og forbrugsstoffer til Evolve baseret på den digitale elektrofotografiske platform KODAK NEXPRESS.

Publicerat av: 

Mitsubishi på vej med en 3D-metalprinter

I flere internationale medier har man på det seneste kunne læse, at Mitsubishi er på vej med en ny 3D-metalprinter. Den er endnu ikke navngivet, og er muligvis kun protostadiet. Men inden for de næste to til tre år skulle det være ganske vist.

Publicerat av: