3D-print designforløb satte fart på udviklingshjulene hos CeramicSpeed

Inden for cykelsport tæller hvert et gram på cyklen. Det ved CeramicSpeed, som har specialiseret sig i lejer til cykler. Derfor valgte virksomheden at deltage i et innovationsforløb, hvor de undersøgte, om en af deres komponenter kunne optimeres med 3D-print.

Med cyklerne fast parkeret i Holstebro har CeramicSpeed siden 2004 sørget for hurtige omdrejninger med deres speciale i keramiske kuglelejer til cykelsport. Her havde de allerede gode erfaringer med 3D-print teknologien – f.eks. bruger de 3D-print til deres tandhjul i titanium, de såkaldte pulleyhjul, som er verdens letteste. Med disse erfaringer i cykeltasken var det derfor en nem beslutning for CeramicSpeed at takke ja til at deltage i 3D-print designoptimeringsforløbet DfAM - Design for Additive Manufacturing - initieret af Dansk AM Hub.

CeramicSpeed var interesseret i at arbejde med en komponent, nemlig en holder på cyklens bagskifter, som bliver brugt i forbindelse med gearskiftet, hvor den fastholder de to førnævnte pulleyhjul.

- I dag bliver vores holder trykstøbt i kulfiberforstærket polymer, mens vores pulleyhjul bliver 3D-printet, når det skal være ekstravagant og se rigtig godt ud. Det var netop også derfor, at ideen om at 3D-printe holderen opstod - timet med at muligheden også opstod, fortæller Carsten Ebbesen, R&D Manager hos CeramicSpeed.

Brug af nyt materiale

I forbindelse med 3D-print af holderen ville man undersøge, om det var muligt at skifte materialet. Holderen bliver støbt i kulfiberforstærket polymer, fordi det er et let og stærkt materiale, men i DfAM-forløbet ville man forsøge at udskifte kulfiber med titanium.

De to primære årsager til at 3D-printe holderen var, at vi gerne ville prøve at se, om vi kunne printe den i titanium for at undersøge, om vi kunne gøre den endnu stærkere og smartere med gitterstruktur - og samtidig gøre den lettere

- Carsten Ebbesen, CeramicSpeed

Potentiale til videre udvikling

I forløbet lykkedes det at få printet en stærk holder med gitterstruktur, der samtidig reducerede mængden af materiale. Men for at nå helt i mål med en ny holder vil der skulle justeres på vægten.

- Undervejs i projektet har vi fundet ud af, at vægten er problematisk, når vi 3D-printer holderen i titanium. Derfor vil det videre arbejde bestå i at undersøge, om vi kan komme ned i vægt med titanium ved at lave forskellige designændringer, forklarer Carsten Ebbesen.

3D-print kan gøre udviklingsprocessen mere konkret

Selvom der stadig ligger et udviklingsarbejde med den 3D-printede holder i titanium, er Carsten Ebbesen ikke i tvivl om, at 3D-print har mange fordele.

- 3D-print har givet os muligheden for at få holderen håndgribeligt i hænderne, og det har været noget helt andet end at sidde og lave tegninger. Derudover har vi fået mulighed for at lave gitterkonstruktioner på holderen, som kun er mulige at lave med 3D-print, lyder det fra Carsten Ebbesen. 

Det har også haft stor værdi, at jeg konkret har kunnet vise mine kollegaer, hvad vi har lavet undervejs i forløbet. Det har betydet, at vi hurtigere har kunnet fornemme, hvor mulighederne var

- Carsten Ebbesen, CeramicSpeed

Ingen begrænsninger på design

Carsten Ebbesen fremhæver især designfriheden som en af de helt store fordele, når det kommer til CeramicSpeeds oplevelse med 3D-print i DfAM-forløbet.

- Vores holdning og oplevelse med 3D-print er, at det er en fantastisk teknologi, fordi der ikke er nogen begrænsninger, når det kommer til designmulighederne. Samtidig er vores produkter meget drevet af design, og udseendet betyder meget for både os og kunderne, så produkterne må gerne have en ”bling” effekt – og det kan vi opnå med 3D-print, lyder det fra Carsten Ebbesen.

Fakta om løsningen:

• Materiale og teknologi: Titanium printet med Laser Powder Bed Fusion
• Vægtforøgelse: 188% 
• Reduktion af volumen: 43%
• Designfrihed: Høj

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.