Hybridbearbejdning
1. Resumé
3D print og mekanisk bearbejdning (drejning og fræsning) smelter i fremtiden sammen i det der på nuværende tidspunkt er blevet navngivet Hybridbearbejdning. Danmark skal tilstræbe at skabe en førerposition på denne nye teknologi, da den er et naturligt evolutionsskridt for dansk industri, hvis vi ønsker at fastholde produktion i Danmark i fremtiden.
2. Samfundsudfordringer og/eller muligheder
Hybridbearbejdning adresserer indtil flere samfundsmæssige udfordringer og muligheder. Såfremt hybridbearbejdning erstatter traditionelle bearbejdningsprocesser mindskes ressourceanvendelsen dramatisk, da der stort set intet materialespild er ved hybridbearbejdning. Et andet væsentlig aspekt ved den nye teknologi er muligheden for at fremstille komponenter med sammensatte materialer (graded materials), hvorved der skabes mulighed for helt ny funktionalitet i fremtidige komponenter. Lige som der kan skabes sammensatte materialer og hermed også overflader med særlige egenskaber, kan hybridbearbejdning bruges til at udvikle nye materialeegenskaber og graduerede materialeegenskaber som følge af manipulation med de enkelte råmaterialer.
3. Forskningsbehov
Forskningsmæssigt er der meget store perspektiver i hybridbearbejdning, idet stort set alle de forskningsområder der gælder for 3D metalprint samt de forskningsområder der gælder for bearbejdning alle vil være gældende for hybridbearbejdning. Derudover vil der være en række materialeforskningsperspektiver relateret til graded materials, materialemanipulation samt forståelse af residual stress i komponenter, der fremstilles ved hybridbearbejdning. Generelt er hybridbearbejdning et stort set ubeskrevet forskningsområde, der i dag kun delvis kan underbygges af dele af den forskning, der er foregået på 3D metalprint og omkring traditionel bearbejdning.
4. Forhold vedrørende udmøntning og implementering af forskningsindsatsen
Hybridbearbejdning vil opleve de samme barrierer som 3D print har oplevet, altså at materialeegenskaberne ikke er velbeskrevne (det er jo netop styrken ved teknologien, at det er muligt at designe nye materialer) hvorfor en stor del af indsatsen skal lægges i at skabe den fornødne processtabilitet, så der skabes tryghed omkring de emner der produceres i en hybridbearbejdningsproces. Desuden er det yderst vigtigt at der produceres en lang række show cases der kan bevise den praktiske anvendelse af teknologien. Disse skal hvile på et solidt forskningsmæssigt fundament, ellers vil teknologien ikke opnå godkendelse i de brancher der er mest oplagte for teknologien som eksempelvis aerospace, off shore (olie & gas) og fremtidens gigantiske vindmøller.
5. Danske forudsætninger
Danmark var det land, hvor den anden 3D printer blev installeret i 1989 (på Teknologisk Institut) og det har betydet, at vi stadig er blandt de foretrukne partnerlande på 3D print. Derudover har vi en stærk og lang tradition for bearbejdning i den danske industri som dels giver en god erfaringsbase men også betyder, at vi har den industri, hvor denne teknologi skal implementeres, hvis vi fortsat vil være konkurrencedygtige. Vi har behovet, og vi har tidligere vist, at vi kan være med i front på en relateret teknologi, så nu har vi atter mulighed for at være med blandt de første til at udvikle og adoptere en ny banebrydende teknologi.
6. Mål, effekt og perspektiver
Danmark vil kunne opnå en teknologisk førerposition på denne teknologi, såfremt vi vælger at satse på hybridbearbejdning. Dette vil have en direkte afsmittende effekt på den danske industri der herved kan opnå en position, hvor de i en periode vil være blandt de få, der kan producere på en radikal anderledes måde og derved blive international attraktive leverandører af unikke komponenter. Hybridbearbejdning vil kræve mere viden i de danske bearbejdningsvirksomheder, så implementeringen af hybridbearbejdning vil helt automatisk medføre et generelt kompetenceløft i de industrier, der implementerer den med deraf følgende effekt på resten af virksomhedens virke.
7. Kontaktperson
Direktør Klaus Bonde Ørskov DAMRC kbo@damrc.com +45 3051 6085.
8. Forslagets prioritering
Da denne teknologi kan være fremtidens ”game changer” i en industri der i dag tæller over 1000 virksomheder i Danmark bør dette initiativ have meget høj prioritet ud fra en industriel betragtning. Ud fra en betragtning om forskningsmæssig positionering, så er der endnu ingen lande der har positioneret sig på denne teknologi i Norden og der er kun meget få aktiviteter internationalt, så Danmark kan skabe sig en unik profil på dette felt. De enkelte forskningsdiscipliner i relation til hybridbearbejdning kan i vid udstrækning anvendes i forhold til den traditionelle 3D print i metal og i forhold til klassisk bearbejdning. Så ud fra et rent forskningsmæssigt perspektiv bør dette have en prioritering på højde med andre additive manufacturing teknologier (3D print-teknologier).