Close

Design för additiv tillverkning åt Wärtsilä

Wärtsilä ville omdesigna sitt pressverktyg för ventilfjädrar för att få en lättare konstruktion och dra nytta av additiv tillverkning. Det ursprungliga standardverktyget tillverkades med CNC och svetsades, men man var orolig för att det inte skulle klara krafterna på drygt 30 kN som verktyget utsätts för under användning. Wärtsilä anlitade Etteplan för att tillsammans omdesigna det manuella pressverktyget för montering av ventiler i topplock. 

Referens
Kompetensområde

Fyra olika metaller övervägdes för additiv tillverkning av komponenten och till designmålen hörde bland annat minskade tillverkningskostnader och materialåtgång. Kunden ville dessutom få tydliga besked om hur snabbt denna typ av designarbete kunde slutföras.

Etteplan Additive Manufacturing for WÄrtsilä

Bild: Designen för det ursprungliga svetsade verktyget

 

Simuleringsdriven designmetod

Till detta projekt samlade Etteplan ett team med experter på additiv tillverkning, design för additiv tillverkning, topologioptimering och simulering av 3D-printprocessen. Arbetet inleddes med att avgränsa designutrymmet samt fastställa gränsvärden och maxbelastningar som verktyget utsätts för vid användning.

I konceptfasen användes Altair OptiStruct och SolidThinking Inspire för topologioptimering och FEM-analyser. Inspire PolyNURBS användes för att skapa CAD-geometrier över de topologioptimerade resultaten utan att förlora de organiska designegenskaper man ville bevara. Därefter användes OptiStruct för prestandabedömning av den slutgiltiga komponentdesignen och Additive Works Amphyon, en del av Altair Partner Alliance (APA), för att simulera printprocessen och säkerställa att komponenten går att printa med rimliga distorsionsnivåer.

 

Etteplans simuleringsdrivna designflöde för Wärtsiläs verktyg

Bild: Etteplans simuleringsdrivna designflöde för Wärtsiläs verktyg

Fördelar

Etteplan tog fram en design för pressverktyget på bara en vecka från att projektets utgångsdata slogs fast. Den topologioptimerade designen uppfyllde både kostnads- och materialeffektivitetsmålet. Designen är dessutom självbärande, vilket minskar tillverkningskostnaderna ytterligare genom att eliminera materialförluster och minimera kostnaderna för efterbearbetning.

Framgångsfaktorer

Etteplans slutgiltiga design för pressverktyget som används vid montering av ventiler i topplock överträffade samtliga designmål som Wärtsilä hade ställt upp. Det snabba slutförandet möjliggjordes genom att samla ett team av experter som med hjälp av topologioptimering eliminerade överflödig materialförbrukning med en självbärande design och simulerade printprocessen för att säkerställa att delen kunde tillverkas med 3D-printer.

Image: 3D-printat pressverktyg designat av Etteplans AMO team åt Wärtsilä

Mer att läsa

För en översättning på 100 000 ord räcker det med ett ord

VMI:s huvudkontor i Epe i Nederländerna sysselsätter cirka 900 personer. Tack vare erfarna och mycket kompetenta medarbetare och en ambitiös och handlingskraftig ledningsgrupp är VMI känt som en respekterad marknadsledare och leverantör av innovativa maskiner som ständigt utvecklas och förbättras.

Etteplan deltar i utvecklingen av miljöteknik för Valmet

Valmet är den ledande globala utvecklaren och leverantören av teknik, automation och tjänster till massa-, pappers- och energiindustrin. I 50 år har Valmet tillhandahållit lösningar för minskning av SOx-utsläpp. I dag är Valmet också kända för sina tillförlitliga marina automatiseringslösningar och sina innovativa lösningar för rökgasrening. Deras mål är att göra fartygen grönare, mer effektiva och mer lönsamma.

Utökad testkapacitet och modernisering av testsystem för Ensto

Ensto konstruerar och tillhandahåller tillförlitliga och smarta elektriska lösningar och expertis för eldistributionsnät och byggnader. Ensto, ett internationellt teknikföretag och familjeföretag, grundades 1958 och har cirka 1 350 engagerade medarbetare i Europa, USA och Asien. Under 2020 genererade vi en omsättning på 250 miljoner euro. Vi tror på ett bättre liv med elektricitet och en mer hållbar framtid.

Riskbedömningsverktyg höjde maskinsäkerheten till ny nivå på Metsä Board

Metsä Board är specialiserade på miljövänlig nyfiberkartong vars produkter främst används i livsmedels- och konsumentförpackningar. Företaget har länge satsat på cirkulära lösningar för att tillgodose kraven som ställs på kundernas framtida förpackningar, till exempel spårbarhet av förnybara råmaterial och återvinningsbarhet. Metsä Board är en del av Metsä Group och har totalt åtta kartongbruk, varav sju ligger i Finland och ett i Sverige.

Kundcase Hybridtillverkning: Rosendahl Nextrom

AMO-teamet hos Etteplan arbetar hårt för att visa våra kunder hur man drar största nytta av additiv tillverkning, samtidigt som vi alltid försöker hitta den bästa tillverkningsmetoden för varje design. Detta kundcase är ett bra exempel på hur ”hybridtillverkning”, dvs. en kombination av additiva och traditionella tillverkningstekniker, kan användas för effektiv produktion av en mycket krävande produkt.

Kontakta oss
Tero Hämeenaho
Tero Hämeenaho
Department Manager, Additive Manufacturing and Optimization