Högskolan i Skövde

I detta examensarbete har en studie genomförts av hur väl 3D-skrivning kan tillämpas i Volvo Cars i Skövdes produktion. En litteraturstudie har genomförts för att åskådliggöra de olika 3D-skrivningsteknikerna och deras användningsområde. För att på ett överskådligt sätt jämföra de olika teknikernas duglighet har en bedömningsskala utvecklad av Nasa använts. Denna skala benämns som Technology Readiness Level (TRL). Den teknik som bedöms som mest lämplig med avseende på fullskalig produktion samt prototyptillverkning är Selective laser melting (SLM).

För att åskådliggöra fördelar med 3D-skrivare har en förenklad 3D-modell av Volvos cylinderblock I5D modellerats. Denna förenklade modell har sedan modifierats för att åstadkomma en temperatursänkning som kan möjliggöra ett högre effektuttag. Två varianter av topologiska modifieringar presenteras. För dessa modifieringar har sedan värmelaster och kylning applicerats för att analysera värmespridningen i cylinderblocket. Jämförande mellan originaldesignen och de topologiska modifieringarna har sedan utförts. Målet med detta var att sänka den kritiska temperaturen i cylinderväggarna med åtminstone . Beräkningar har utförts med PTC/Creo.

Med hjälp av TRL-skalan bedöms Selective laser melting vara den teknik som är mest lämplig för Volvo Cars i Skövde att tillämpa med avseende på prototyptillverkning. Med avseende på fullskalig produktion anses ingen av de teknikern som benämns i arbetet vara lämpliga.

Resultatet visar att genom topologiska modifieringar kan temperaturen i det kritiska området sänkas med upp till 51 . En enkel kostnadsberäkning har utförts för att uppskatta hur mycket ett cylinderblock skulle kosta om den traditionella tillverkningen ersattes med 3D-skrivare. Detta visar att ett cylinderblock av typen I5D skulle kosta cirka 10 853 kr att tillverka med 3D-skrivaren X line 1000 R. I det priset är inte inköp av 3D-skrivaren inräknat. Rapporten diskuteras också följderna av resultatet. Vilka de potentiella felkällorna kan vara och vad som kan ha gjorts annorlunda. Det diskuteras också hur framtiden ser ut för 3D-skrivning och vad som skulle kunna göras som en naturlig fortsättning på detta examensarbete.