Change search
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link
Additiv tillverkning av metalliska material ur ett resurseffektivt perspektiv
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Production Engineering.
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Production Engineering.
2016 (Swedish)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesis
Abstract [sv]

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.

Abstract [en]

Additive manufacturing is a modern method for production of components with a high degree of details. The concept of additive manufacturing is based of manufacturing where a layer of material is being placed on other layers to produce a component. This method of manufacturing allows high freedom of design in comparison to traditional manufacturing such as cutting processing and casting. The uniqueness for additive manufacturing is the simplicity to go from an idea to production where CAD software is being used to transform information to machinery for production. The processing procedure does not require any change of tools which means that components are manufactured by the same tool through the whole process.The purpose of this bachelor thesis is to analyze how additive manufacturing is suitable for production from a resource efficiency perspective. The production process is simulated theoretically and two different geometries are analyzed. The bachelor thesis is introduced with a literature study about different additive manufacturing processes and a brief comparison to traditional manufacturing processes. The simulations are discussed in the end of the report.The results from the simulations show different resource efficiency in correlation to different additive manufacturing processes. Energy consumption has a direct relationship to production time. Under certain circumstances was additive manufacturing shown to be relatively resource efficient. In cases where the machines had to work for a long time showed that additive manufacturing is not the most efficient way to produce components. Additive manufacturing showed great response when producing complex geometries which traditional manufacturing could not produce today.Theoretically, the most resource efficient manufacturing process to create a simple geometry is Direct Metal Laser Sintering by Concept Laser and the most resource efficient manufacturing process when creating a complex geometry is Electron Beam Melting by Arcam. Factors that have a direct influence on the production time for additive manufacturing are the area of the layers to be produced, the readjustment of support material when needed, applied layer thickness, the wait time of heat removal caused by the manufacturing process itself and orientation of model during manufacturing. Additive manufacturing is resource efficient in comparison to traditional manufacturing processes because the production time do not differ significantly when the volume of the models is the same.

Place, publisher, year, edition, pages
2016. , 36 p.
Series
, Examensarbete inom industriell produktion, 348
National Category
Mechanical Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-192259OAI: oai:DiVA.org:kth-192259DiVA: diva2:967376
Supervisors
Examiners
Available from: 2016-09-08 Created: 2016-09-08 Last updated: 2016-09-08Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1115 kB)7 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1115 kBChecksum SHA-512
632804d723f1ad0b6909a30eb58e87a3b382ccc7b904eea3d33cb4a2e332b23e7bda6926a35fe1fb95db629fdcafb629eb88a839d12eb72c128e335e4506675e
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Production Engineering
Mechanical Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 7 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

Total: 22 hits
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link