Additiv tillverkning handlar inte bara om att skriva ut en färdig konstruktion. Det handlar om att tänka om från grunden. I den här guiden går vi igenom vad design för additiv tillverkning (DfAM) innebär, varför det är viktigt för dig och hur du som arbetar med produktutveckling, konstruktion eller tillverkning kan börja använda tekniken smart.
Vad är DfAM – och varför spelar det roll?
Design för additiv tillverkning, ofta förkortat DfAM, är ett tankesätt och en metodik som anpassar konstruktionen för att utnyttja fördelarna med additiv tillverkning. Istället för att utgå från hur något ska fräsas, svarvas eller gjutas, börjar man med vad som är funktionellt och sedan bygger man därifrån – lager för lager.
Det här innebär ett skifte i hur man tänker på form, funktion och tillverkning. AM-tekniken möjliggör geometrier som inte är möjliga att tillverka traditionellt, till exempel inre kanaler, organiska strukturer, galler eller viktoptimerade komponenter med hög hållfasthet.
Men för att dra nytta av det krävs också att man designar annorlunda. Att använda samma CAD-modell som för en fräst eller gjuten del och ”bara skriva ut den” fungerar sällan särskilt bra. Det kan bli dyrt, kräva onödig stödstruktur eller till och med leda till att komponenten inte går att tillverka alls.
Vanlig miss: “Vi testar att skriva ut vår gamla CAD.”
Det är lätt att tro att AM bara är ett alternativt produktionssätt. Men om du inte designar med tekniken i åtanke, missar du dess verkliga potential – och riskerar ett sämre resultat.
När ska man tänka DfAM?
En vanlig fråga är när man bör börja tänka i DfAM – svaret är: så tidigt som möjligt. Ju tidigare du inkluderar AM i utvecklingsprocessen, desto bättre kan du optimera funktion, vikt, hållbarhet och tillverkningskostnad.
Ett bra tillfälle att tänka DfAM är när:
- Komponenten är komplex eller svår att tillverka traditionellt
- Du behöver spara vikt utan att tumma på hållfasthet
- Du vill integrera flera funktioner i en och samma del
- Produktionen är lågvolym, specialanpassad eller kräver korta ledtider
- Det finns behov av kylkanaler, gallerstrukturer eller interna funktioner
DfAM passar både för prototyper och slutprodukter, men det finns skillnader. I prototyper kanske funktion och utseende är viktigast. I serieproduktion behöver man också tänka på repeterbarhet, toleranser, kostnad per del och efterbearbetning. Oavsett vilket, är rätt design avgörande för att lyckas.
Grundprinciper i DfAM – så kommer du igång
Om du är ny inom DfAM är det lätt att fastna i gamla designmönster. Här är några grundprinciper som hjälper dig att tänka rätt från början:
1. Tänk i volym – inte i ytor
Istället för att tänka i plåt, block eller skivor, börja fundera på hur materialet kan byggas upp där det behövs – och tas bort där det inte gör någon nytta.
2. Undvik onödig supportstruktur
Ju fler överhäng, tunna väggar eller komplexa utstick du designar, desto mer stöd krävs under utskrift. Det ökar både tidsåtgång och efterarbete. Genom att designa smart kan du minimera eller till och med eliminera stödet helt.
3. Slå ihop flera delar till en
Med AM kan du integrera funktioner som annars kräver montering. Det minskar antalet delar, förenklar produktionen och kan förbättra prestandan.
4. Använd materialet där det gör nytta
Istället för att bygga massiva strukturer, överväg lättviktskonstruktioner med intern gitterstruktur eller optimerade geometrier. Du sparar både material, tid och vikt.
5. Orientering påverkar allt
Hur en komponent placeras i byggvolymen påverkar både styrka, ytkvalitet, tillverkningstid och behov av stöd. Det är viktigt att ha det i åtanke redan i designfasen.
Checklista för grundläggande DfAM-tänk:
- Har komponenten funktioner som är svåra att tillverka traditionellt?
- Finns det möjlighet att minska vikt utan att kompromissa med hållfasthet?
- Kan flera delar slås ihop till en komponent?
- Hur ser stödbehovet ut vid utskrift?
- Påverkas funktionen av komponentens byggorientering?
Designfrihet – men också begränsningar
En av de stora fördelarna med additiv tillverkning är friheten i design. Du kan skapa komplexa geometrier som annars vore omöjliga. Men det finns också tekniska begränsningar att ta hänsyn till:
- Byggvolym – varje skrivare har en maxstorlek, vilket kan kräva delning och sammanfogning av större komponenter
- Toleranser och precision – AM är noggrant, men har andra toleranser än till exempel CNC
- Materialval – alla material lämpar sig inte för AM, och egenskaperna skiljer sig från konventionellt tillverkade varianter
- Efterbearbetning – ofta krävs ytbehandling, bearbetning eller värmebehandling efter utskrift
Det är därför viktigt att både förstå och respektera tekniken. En design som är optimal på skärmen kanske inte fungerar i verkligheten om den inte tar hänsyn till AM-processens egenskaper.