Slitestyrke til additiv tilvirket reparasjon av smi- og formeverktøy

3D-printing, also known as additive manufacturing, is an exciting production technique which opens the doors for new and innovative solutions. The technology may be used to solve the simplest of problems all the way up to the highly geometric complex challenges which is impossible to solve using conventional manufacturing. The idea behind the project is to use additive manufacturing to repair wear on large forging and forming tools and equipment used at Kvernelands plough factory. Todays method for restoring the tool profile after wear, is machining and polishing down to a clean surface. A process which is time consuming and generate a considerable amount of waste. Now, additiv manufacturing opens up for the possibility of depositing a new layer of material on top of the worn surfaces. This will thus save time, transport and costly high-alloyed tool steels, which gives economic savings and environmental benefits. This is the motivation behind the research project which is based on a thorough quality control of additively manufactured repair of tool steels. The project consists of three primary parts. 1. Determining optimal process parameters based on a systematic approach. 2. Characterizing the microstructure of the material before and after a secondary heat treatment, together with investigation of the bond between substrate and the additive manufactured material. 3. Measurements and control of the materials mechanical properties for all conditions. The research results will be conveyed through three papers published in scientific journals. At the end of the project a dissertation will be written based on the published papers.

Additiv tilvirkning av høylegert verktøystål er fremdeles i en tidlig fase og FoU-utfordringene i prosjektet er både produkt- og prosessrettet. Formålet med prosjektet er å gjennomføre en grundig kvalitetskontroll av additiv tilvirket ("3D-printet") reparasjon av slitasje på smi- og formeverktøy gjennom fastslåing av effektive tilvirkningsparametere, identifisering av faser- og karakterisering av partikler i materialet og bindesone til grunnmaterialet, og hvordan disse påvirkes av varmebehandling etter reparasjon. Samt mekanisk testing av materialets egenskaper. Målet med prosjektet er å kunne redusere forbruket av verktøystål, forenkle reparasjonen av smi- og formeverktøy og redusere tidsforbruket med å fylle i slitte områder ved bruk av additiv tilvirkning, istedenfor å senke geometrien til verktøyprofilen ned til nivået av slitasjen.