Omstilling til støping for landbasert industri ved robotisert fresing av støpeformer

Casting is often called the shortest path from design to finished product. Oshaug Metall will now make this path even shorter through using robotic hybrid moulding. The developed technology will be a revolution for the usage of casting as a manufacturing method and will make the ambition of converting their production process into reality. This project will make the company able to compete as a quality supplier for land-based industry with unique one-off components and elements. The lead time is reduced, and the geometrical precision will increase significantly. For many products, casting patterns will no longer be needed. It will be possible to make unique variants without extra costs, and there will be no need for storage or maintenance of patterns. Examples of new market segments are the construction industry with structural and decorative elements, pumps and highly stressed material for the defence industry. Oshaug Metall AS is a third-generation family business established in 1927. The company has 35 employees and is based in Molde. The company?s main activity is casting of propeller components in NiAl-Bronze for customers in the offshore and maritime industry. The company also supplies finished propeller blades from their pattern and machining department. The current market situation represents more fierce international competition, increasing the need for rational manufacturing, increased quality, reduced cost and lead time and improved delivery precision. The project period has lasted three years, with several varied activities along the way. During the project period, both accuracy and speed were verified in the process of patternless moulding. Speed and accuracy also were verified in EPS based pattern making. Based on the experience, a hybrid robotic cell was developed where it will be possible to produce patterns from EPS, patternless moulding in the sand and also experiment with grinding of cast objects. The project has been carried out in cooperation with NTNU, and will lead to the education of a Ph.D., Eirik Njåstad. Njåstad has a craft certificate in sheet metal work, and he also holds a master?s degree in Mechanical Engineering. His supervisor has been Professor Olav Egeland who has graduated a total of 22 Ph.D. candidates in his period at NTNU. The project manager has been Stein Berg Oshaug, Managing Director at Oshaug Metall.

Prosjektet har blant annet verifisert nøyaktighet og hastighet for modellfri fresing i sand, og også nøyaktighet og hastighet for fresing i EPS. Basert på erfaringene har vi utviklet en «hybrid» robotcelle som kan produsere modellfritt i sand, produsere modeller i EPS og videre kunne fungere som et testsenter for å videreutvikle metoder for sliping av støpte produkter. Prosjektet har blitt gjennomført i samarbeid med NTNU, og Eirik Njåstad som nå er i ferd med å avslutte sin PhD i prosjektet. Prosjektets resultater vil medføre svært store forbedringer i ledetid for produkter hvor modeller kan freses ved hjelp av robot. Det vil redusere modellkostnader betraktelig og bidrar til å styrke Oshaug Metalls konkurranseposisjon. Det er fortsatt uløste utfordringer knyttet til sliping av propellblad som det er et ønske om å ta videre i nye prosjekter.

Prosjektet skal åpne et nytt landbasert markedssegment for Oshaug Metall ved å redusere kostnader og leveringstid med en ny støpeprosess for effektiv ett- og få-stykk produksjon. En sentral nyvinning er robotisert fresing av støpeformer i sand basert på CAD-data. Dette vil bli kombinert med additiv produksjon av sandkjerner til bruk i støpeformene. Dette vil redusere gjennomløpstid og eliminere kostnader til modellbygging slik at Oshaug Metall kan omstille til avansert støping i NiAl-bronse og aluminium til landbasert industri. I tillegg skal robotisert sliping og dimensjonsmåling av støpte produkter utvikles og implementeres for ytterligere å redusere leveringstid og kostnader. Prosjektet vil bli utført i samarbeid mellom Oshaug Metall og Institutt for produksjons- og kvalitetsteknikk ved NTNU hvor nye tekniske robotløsninger vil utvikles og testes i instituttets robotlab. To robotceller vil bli bygd opp hos Oshaug Metall for implementering av robotisert fresing av støpeformer og sliping av støpte produkter. I dette arbeidet vil personell fra Oshaug Metall ha en aktiv rolle for å sørge for at bedriften utvikler egen kompetanse innen robotteknikk. Prosjektet skal føre til at Oshaug Metall etablerer seg som et teknologisk ledende støperi også for landbasert industri.