Protech vill visa fördelarna med additiv tillverkning genom att dela med sig av ett partnerprojekt på sin hemsida.
– Genom att använda additiv tillverkning och innovativ konstruktion blir resultatet produkter som väger mindre och kostar mindre att producera, skriver företaget.

Den nordiska 3d-teknikleverantören Protech har tillsammans med en av sina partner konstruerat ett handtag, från designskiss till färdig produkt. Först skulle det tillverkas som en prototyp och sedan i en upplaga om fem handtag – för att slutligen produceras i en volym om 100 stycken per år.

Den första konstruktionen tog 12 timmar att göra till en färdig CAD-fil. Eftersom handtaget behövde vara lätt valdes aluminium som material.

– Efter färdig konstruktion gjorde vi CNC-programmering i TopSolidCAM och påbörjade bearbetningen. Det färdigfrästa handtaget blev riktigt bra men krävde en hel del manuellt arbete. Vi tog bort handtaget från fräsblocket, fixade till ytorna och blästrade sedan hela ytan. Det färdigfrästa handtaget vägde 187,5 gram, skriver Protech på sin hemsida.

Additiv tillverkning som alternativ

Första fräsningen tog enligt företaget lång tid – 8 timmar, och med en kostnad som landade på 807 euro inkluderat material, CNC-programmering och maskintid. Nästa försök tog bara 1 timme och 25 minuter.

– Efter att vi analyserat det frästa aluminiumhandtagets vikt och produktionskostnad ställde vi oss frågan: Varför inte använda additiv tillverkning och tillverka ett ihåligt handtag i rostfritt stål? Kraven på handtaget var sådana att infästningsdelen av handtaget behövde vara i metall men inte nödvändigtvis i aluminium.

Handtaget tillverkades därefter i rostfritt stål, med en lägre maskinkostnad. Den ursprungliga konstruktionen gjordes ihålig med en godstjocklek på en millimeter, och fick ett litet hål för att få ut överskottspulver ur handtaget. Justeringarna tog mindre än fem minuter i CAD-systemet, och därefter lades det till en stödstruktur för utskriften. Handtaget (som skrevs ut ett i taget) tog dryga 43 timmar att printa i 3d-skrivaren Xact Metal XM200C. Vikten, efter borttagning av stödstrukturen, landade på 112,2 gram.

Det färdiga handtaget med en vikt på 85 gram. Foto: Protech

Från metall till en mix

Handtagets infästningdel behövde vara i metall, men handtagsdelen valde de att göra i kolfiberförstärkt nylon i 3d-skrivaren Stratasys 450mc, vilket också kunde minska vikten. För detta var de tvungna att konstruera om handtaget till två delar.

Den slutliga vikten för handtaget landade på totalt 85 gram, med infästningsdel printad i metall och en handtagsdel i kolfiberförstärkt nylon. Här kan du läsa mer om exakta tider och antal delar som kunde 3d-printas samtidigt samt ta del av en mer detaljerad kostnadsöversikt.

Vill inspirera andra

På sin hemsida skriver Protech att de delar med sig av insikterna i projektet för att inspirera andra till att fundera kring hur deras produkter tillverkas.

– Sänkt vikt på en produkt sparar kostnader, minskar en produkts klimatavtryck samt dess transportkostnader. Additiv tillverkning kommer att spela en viktig roll i förändringen av hur produkter är tillverkade, skriver företaget.

I videoklippet nedan kan du se hela processen från start till slut: