Forestill deg at bedriften Rottefella har en banebrytende idé den vil ha testet ut før en viktig skisamling i neste uke. Hvor skal den henvende seg for å få en funksjonell prototyp raskt? Å bruke vanlige støpeformer i stål vil ta altfor lang tid.

Unge, kreative gründere opplever et lignende problem: Siden støpeformer i stål er dyre, blir usikre prosjekter lagt på is. Gründere klarer rett og slett ikke å finansiere en slik produksjon.

Nå vil en rekke industri- og forskningspartnere finne en løsning på problemet. De har gått sammen i forskningsprosjektet «AddForm» for å utvikle best mulig 3D-utskrevne støpeformer i plast.

Fra stål til plast

– Ved store kvanta egner maskinert stål og også 3D-printede stålformer seg godt. Som når Lego lager klosser i millionantall, forteller Erik Andreassen på Sintef Materialer og kjemi.

Men skal man støpe få enheter og drive prøvestøping, kan 3D-printede støpeformer i plast, eller rettere sagt polymermaterialer fylt med keramiske partikler eller metallpartikler, være tingen.

– Slike former kan lages i løpet av en dag eller to, og så kan produktet sprøytestøpes i riktig plastmateriale, sier Andreassen.

Sprøytestøping er støpemetode for masseproduksjon av gjenstander av for eksempel termoplaster, gummi og metaller. Store kvanta er nødvendig for lønnsom produksjon, siden formverktøyene er relativt dyre å framstille.

Får ut produktene i riktig materiale

3D-utskriving, eller «additiv tilvirkning», startet opp kommersielt for drøyt 25 år siden, og forskere ved Sintef har arbeidet med temaet i mange ulike sammenhenger.

I det nye prosjektet er jobben å forstå egenskapene til formmaterialene med tanke på belastningene de utsettes for ved sprøytestøping. For at industrien skal få et raskt og godt resultat, må materialene testes opp mot hverandre for å sjekke ulikheter.

– Det finnes en rekke prosesser for 3D-printing og ulike materialtyper, og alle har sine styrker og svakheter med tanke på å lage forminnsatser, forklarer Andreassen.

Forskerne vil jobbe for å finne raskere måter å montere formene på og effektive overflatebehandlinger for å gi overflaten i formen en ønsket finish.

Ikke bare skal industrien få sprøytestøpte prototyper raskt og billig, men den skal også få ut produktene i riktig materiale; det materialet som skal brukes i fullskalaproduksjonen og som har de spesielle egenskapene som er ønsket.

– Det er viktig å merke seg at for de fleste industrielle anvendelser kan man ennå ikke 3D-skrive deler i plast med «riktige produktegenskaper», som slagstyrke eller brannhemming. Man må gå veien via sprøytestøping for å få til dette, sier Andreassen.