Uppstickaren fixar omöjligt komplex form

Genom en patenterad teknik, Electron Beam Melting, EBM, som skiljer sig från de andra friformsprocesserna, har ­Arcam i princip inga uttalade konkurrenter. Företaget är ensamt om att snabbt kunna tillverka högkvalitativa och komplexa komponenter i metallmaterial.

Liksom vid all annan friformsframställning bygger EBM upp ­föremål lager för lager från en cadritning i en helt automatiserad process. Tillverkningen sker i vakuum, där en datorstyrd elektronstråle hettar upp och smälter ihop metallpulver som föremålet byggs upp av.

Andra likande friformstekniker  använder i stället laser. Men det finns flera fördelar med att använda en elektronstråle jämfört med en laserstråle. Först och främst är det lättare att få ut hög effekt, vilket ger bättre materialegenskaper och högre effektivitet. Då elektronstrålen har en högre verkningsgrad än laserstrålen utgör den även ett mer miljövänligt ­alternativ.

Att byggandet sker i vakuum är både en svårighet och en fördel. Vakuum innebär en ren och kontrollerbar byggmiljö och höga temperaturer bidrar till att spänningar undviks. Materialegenskaperna blir bättre än vid gjutning eller motsvarande bearbetning av materialet.

En annan konkurrensfördel för tekniken är hanteringen av material och de material som är lämpliga att bearbeta. Överblivet material kan återanvändas och materialspillet blir minimalt. Tekniken är både miljövänlig och fördelaktig vid bearbetning av dyra material.

Vad är det då som gör denna teknik så revolutionerande och vad kan den användas till? Ett område som gynnats är tillverkningen av ortopediska implantat. Tidigare har designen av implantat varit begränsad av bland annat svårigheten att bygga skelettliknande porösa material. Med EBM går det att bygga avancerade materialstrukturer som liknar det mänskliga skelettet. Den geometriska flexibiliteten är obegränsad och ett implantat kan designas i princip hur som helst.

Att ett artificiellt implantat kan göras så likt den verkliga benstrukturen möjliggör att implantatet enkelt kan sättas in och fås att växa ihop med kroppen. Olika legeringar av titan och kobolt-krom är vanligt förekommande material vid implantattillverkning, då de är biokompatibla. Dessa metaller är också väl lämpade för Arcams system, då de är dyra och svårbearbetade med andra metoder.

Implantat är bara en av de tillämpningar som EBM används till. En annan etablerad applikation är tillverkning av komponenter för flygindustrin. I och med en ökad acceptans av  och kännedom om tekniken och möjligheterna med direkttillverkning i metall finns för framtiden många tänkbara tillämpningsområden.

Johanna Lundin och Maria Öun