Slitestyrke til additiv tilvirket reparasjon av smi- og formeverktøy

3D-printing, også kalt additiv tilvirkning, er en spennende produksjonsteknikk som åpner dørene for nytekning og innovative løsninger. Produksjonsteknikken kan benyttes for å løse alt fra enkle til svært geometrisk kompliserte utfordringer. På Kvernelands plogfabrikk er det tenkt å benytte teknikken til reparasjon av slitasje på store smi- og formeverktøy brukt i produksjonen. Tidligere var løsningen å maskinere ned verktøyprofilen forbi det slitte området, noe som er tidkrevende og som fører til et stort forbruk av høylegert stål. Nå ser en muligheter for at additiv tilvirkning kan benyttes for å legge i nytt material i de slitte områdene. Dermed vil man spare tid, transport og kostbart høylegert stål, som gir gode økonomiske og miljømessige gevinster. Dette er motivasjonen for forskningsoppgaven som baseres på en omfattende og grundig kvalitetskontroll av additivt tilvirket reparasjon av verktøystål. Prosjektet er delt opp i tre hoveddeler: 1. Bestemmelse av effektive innstillinger til printer benyttet under reparasjon. 2. Karakterisering av den indre oppbyggingen til materialet før og etter varmebehandling, sammen med undersøkelse av bindingen mellom det opprinnelige- og det påprinta materialet. 3. Måling og kontroll av materialets mekaniske egenskaper (styrke) for alle tilstander. Resultatene fra forskningen vil formidles gjennom artikler publisert i vitenskapelige tidsskrifter og avsluttes med en doktorgradsavhandling.

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.