Additiv tillverkning av metalliska material ur ett resurseffektivt perspektiv

Sammanfattning: Additiv tillverkning är en modern metod för framtagning av komponenter med bland annat hög detaljrikedom. Konceptet av additiv tillverkning bygger på tillverkning där lagerytor av material placeras på lagerytor för att framställa en komponent. Tillverkningskonceptet tillåter hög designfrihet i jämförelse med traditionella tillverkningsmetoder som exempelvis skärande bearbetning och gjutning. Unikt för tillverkningsmetoden är enkelheten att gå från idé till produktion, där bland annat CAD mjukvara skickar processinformation till bearbetningsmaskiner för komponentframtagning. Tillverkningsprocessen kräver inte några verktygsbyten utan arbetar med samma verktyg under hela processen.Syftet med detta examensarbete är att redogöra på vilket sätt additiv tillverkning lämpar sig inom produktion ur ett resurseffektivt perspektiv. Produktionsprocessen simulerades teoretiskt på två olika modeller och resultatet analyserades via litteratur och intervjuer.Rapporten inleds med en litteraturstudie där ett antal olika additiva tillverkningsmetoder redogörs tillsammans med två olika traditionella tillverkningsmetoder och avslutas med en diskussion av simuleringen.Resultatet visar olika additiva tillverkningsmetoders resurseffektivitet i korrelation till framtagna modeller. Energikonsumtionen har ett direkt samband med produktionstiden. Under vissa omständigheter är additiv tillverkning relativt resurseffektivt. För fall där produktionstiden är för lång lämpar sig additiv tillverkning mindre bra. Dock så är additiv tillverkning en perfekt tillverkningsmetod för tillverkning av komplicerade modeller som vissa traditionella tillverkningsmetoder i dagsläget inte har förutsättning att tillverka.Den mest resurseffektiva additiva tillverkningsmetoden teoretiskt att använda för tillverkning av en enkel geometri är Direct Metal Laser Sintering från Concept Laser medan den mest lämpade att tillverka en komplex geometri är Electron Beam Melting från Arcam. Faktorer som har en direkt påverkan på resurseffektiviteten är arean av lagerytan som önskas produceras, omställningen för tillförsel av stödmaterial, applicerad lagertjocklek, väntetiden som uppstår i samband med värmebortförsel från tillverkningen och orienteringen på modellen man önskar att tillverka. Additiv tillverkning är resurseffektivt i jämförelse med traditionella tillverkningsmetoder eftersom tillverkningstiden inte skiljer sig märkvärdigt mycket vid tillverkning av en komplex geometri i jämförelse med en simpel geometri, om volymen för båda är densamma.