De har 3d-printat en smart axel

I ungefär ett år har VTT arbetat på att ta fram en fungerande demonstrator. Nu har man i en och samma process kunnat kombinera 3d-printing, trådlös dataöverföring, sensorteknik och kvalitetskontroll.

– När vi började var vi inte alls säkra på att lyckas, så när vi ser tillbaka på projektet är vi förstås väldigt glada över resultatet, säger forskningsteamets chef Pasi Puukko.

Konceptet bygger på att digitaliseringen av tillverkningstekniken ger möjlighet att printa komponenter utifrån digitala modeller, vilket öppnar för att snabbt skräddarsy och tillverka delar efter behov.

I det här fallet handlar det, rent konkret, om att sensorer kan läggas till 3D-printade metalldelar under tillverkningen. På detta sätt ville VTT spåra prestanda och skick hos maskiner eller enheter, och göra det möjligt att verifiera äktheten hos delarna.

– Under tillverkningsfasen utrustade vi en printad axel för ett friktionslager med accelerometer och ledningar, och den elektronik som behövs för att överföra data till molnet. Man får betydligt större möjligheter att snabbt samla in och utnyttja exakt data när informationen flyttas direkt från komponenten till molnet. Och nu har vi kunnat demonstrera tillförlitligheten både hos axelns mätutrustning, och hos dataöverföringstekniken, säger Pasi Puukko.

VTT beskriver sitt proof-of-concept som ”nästa stora steg mot artificiell intelligens”. Den praktiska nyttan kan till exempel bestå i att maskindelar med slitagemätande sensorer kan tillhandahålla exakt, aktuell information som gör att det nödvändiga underhållet kan börja automatiskt utan produktionsstörningar.

Samtidigt beskriver VTT inbyggda sensorer som ”idealiska för krävande förhållanden”, eftersom sensorerna och ledningarna är skyddade inuti komponenten, och funktionen inte påverkas av utvändig ledningsdragning. Forskningsinstitutet räknar med att den utvecklade metoden ska ha ett brett utbud av möjliga tillämpningar: tillverkning av industrimaskiner, energisektorn, gruvbranschen, transportindustrin, militären med flera.

– Nästa steg blir förhoppningsvis att fortsätta utveckla detta i samarbete med något företag. Vi för just nu en del intressanta diskussioner med olika parter, säger Pasi Puukko.

Forskningsinstitutet VTT Oy (VTT Technical Research Centre of Finland) är en myndighet och ett icke vinstdrivande aktiebolag som ägs och kontrolleras av finska staten. Det erbjuder tjänster inom forskning, innovation och kunnande till inhemska och internationella kunder och partners, både privata och offentliga aktörer.

VTT har flera unika FoU-anläggningar, bland andra Bioruukki utanför Helsingfors som är den största pilot- och forskningsfaciliteten i Norden, och PrintoCent i Åbo, som är världens första pilotfabrik för printad intelligens och industrialisering av elektronik.

VTT grundades 1942 och har idag ett tjugotal spin-off-företag samt cirka 350 patentfamiljer.