3D-print designforløb optimerer arbejdshandsker til superstyrke

Virksomheden High Precision Systems havde høje ambitioner med deres nyudviklede exoskelet handsker, da de gik ind til 3D-print designforløbet, DfAM. Alligevel blev virksomheden overrasket over, at teknologien i så høj grad formåede at forbedre de 3D-printede titaniumhandsker ved at halvere tykkelsen og dermed øge både grebsstyrke og mindske slitage på fingerled.

De fleste kender filmene Ironman fra Marvel studios, hvor Ironman får superkræfter, når han ifører sig sin robotdragt. Referencen til Ironman er oplagt, når det kommer til den danske startupvirksomhed, High Procession Systems, der udvikler og laver exoskelet handsker – handsker, der er et nødvendigt og vigtigt redskab i industrien, hvor daglige og tunge løft kræver ekstra grebsstyrke.

Helt konkret kan man tænke exoskelet handsker som en arbejdshandske, man tager på for at øge ens grebsstyrke markant fra håndleddet og gennem fingrene

- Niels K. B. Dahl, High Precision Systems

Lettere og stærkere end nuværende exoskelet handsker

Forud for DfAM-forløbet - et 3D-print designoptimeringsforløb gennem Dansk AM Hub - havde High Precision Systems allerede udviklet en ny teknologi, hvor de lykkedes med at udvide anvendelsen af exoskelet handsken, så den også optager de kompressive kræfter.

- At vores handsker optager de kompressive kræfter, adskiller os særligt fra vores konkurrenter. Da graden af belastningen af et led under bevægelse er en af de store faktorer, der ligger til grund for udviklingen af slidgigt, kan vi - som de eneste os bekendt - ved at fjerne denne belastning være med til at sikre personalers fremtidige helbred, lyder det fra Niels K.B. Dahl, ejer af High Precision Systems.

Deltagelsen i DfAM-forløbet resulterede i halvering af godstykkelse

Selvom High Precision Systems exoskelet handske allerede havde et stort potentiale forud for DfAM-forløbet, gav deltagelsen flere væsentlige input til den videre udvikling. Særligt hvor langt det var muligt at presse grænserne for 3D-print teknologien i forhold til vægtykkelser på de printede komponenter. Det skete i samarbejde med Teknologisk Institut, som er én af partnerne i forløbet.

- Deltagelsen i DfAM-forløbet var interessant for mig af flere årsager men særligt på grund af muligheden for at undersøge, hvor små godstykkelser det kunne lade sig gøre at producere. Godstykkelser er særlig interessante for os, da det er forskellen mellem at samle en kuglepen op med store tykke vinterhandsker eller tynde tilpassede kirurghandsker, siger Niels K. B. Dahl.

Dertil var det også vigtigt at producere test-emner. En ting er, at vi kan sidde og lave simuleringer på en computer, men en anden ting er, hvad der kan lade sig gøre at producere. Samtidig kan det i nogle tilfælde være svært at kvantificere et ”feel” af et objekt. Her er der ikke andet at gøre end at teste det i virkeligheden

- Niels K. B. Dahl, High Precision Systems

Naturligt og tyndt fit – uden problemer 

Interessen for at udfordre godstykkelsen på emnerne blev startskuddet til at sætte forløbet i gang – og det gav meget positive resultater og fornyet viden inden for 3D-print.

- Fra starten havde vi lagt os fast på 0,8 millimeter i godstykkelse på de tyndeste steder på emnet. Godstykkelsen var samtidig det, vi undersøgte sammen med Teknologisk Institut, hvor vi med stor succes kom helt ned på 0,4 millimeter trods de komplekse geometrier. Med 3D-print teknologien gav det ingen problemer, selvom det er utrolig tyndt, lyder det fra Niels K. B. Dahl.

Ud over at den halverede godstykkelse resulterer et mindre materialeforbrug, er den også lig et mere naturligt fit til handskens nuværende og kommende brugere.

”Man skal turde tage nogle chancer”  

Niels K.B. Dahl peger særligt på én ting, som har haft stor værdi med virksomhedens deltagelse i DfAM-forløbet: Den nye opmærksomhed på 3D-print teknologiens muligheder og potentiale, som virksomheder kan få gavn af i deres udviklingsproces og konkurrencedygtighed. 

- Inden DfAM-forløbet anvendte vi allerede 3D-print, men jeg kendte ikke grænserne for metal 3D-print, og det har været det primære at finde ud af: Altså at der er meget, der rent faktisk kan lade sig gøre, siger Niels K. B. Dahl og uddyber vigtigheden i at turde tage chancer, når det kommer til de nye teknologier:

Det, jeg vil sige til andre, der overvejer at deltage i et lignende forløb, er, at man skal turde tage nogle chancer og udnytte den teknologi, der er til rådighed, hvis man gerne vil forblive konkurrencedygtig - og her er 3D-print en løsning, der ikke er til at komme uden om

- Niels K. B. Dahl, High Precision Systems

Fakta om løsningen:

• Materiale og teknologi: Titanium printet med Laser Powder Bed Fusion
• Godstykkelse: Reduceret fra 0,8 mm til 0,4 mm
• Vægtreduktion: 44% procent
• Prisreduktion ved 3D print: 6%

Kort om DfAM-forløbet

I løbet af 2022 har Dansk AM Hub i samarbejde med partnerne Teknologisk Institut, PLM Group, Hexagon og Wikifactory haft 15 danske SMV’er gennem et nyt innovationsforløb med henblik på at styrke virksomhederne til i endnu højere grad at drage fordel af det teknologiske og forretningsmæssige potentiale inden for 3D-print. Forløbet kaldes Design for Additive Manufacturing (eller DfAM) og fokuserer på at udbrede 3D-print til små- og mellemstore virksomheder samt at yde konkret støtte og hjælp til at arbejde med teknologien gennem design. Det konkrete mål for DfAM-forløbet er at re-designe deltagernes produkter eller komponenter, hvilket muliggør, at disse f.eks. kan fremstilles med større styrke, mindre materialespild, ny og bedre funktionalitet samt on-demand.