Svensk sand är bäst vid 3D-printing
Av Emelie Werme
Fördelarna med svensk sand är många - lägre kostnader, mindre miljöpåverkan och högre kvalitet på produkterna.
Sedan den första svenska sandprintern installerades i RISE testbädd för gjutna produkter har tekniken etablerat sig i svenska gjuterier. Tekniken är efterfrågad av både konstruktörer och designers av gjutna produkter.
- Projektet är avslutat – det pågick från maj 2018 till december 2020. Projektet gick egentligen ut på att skapa mer kunskap kring 3d-printning av sand. Syftet med printad sand är att den ska användas som form eller kärna vid gjutning av metall, järn eller stål. Så vi tittade mer på hur bra värmen leds bort från smältan genom den printade formen, hur olika bindemedel i den printade sanden påverkar formsanden om man har en lerbunden formsand och hur hög dimensionssäkerhet man har på printade sanddetaljer. Så frågan om svensk sand eller inte var inte huvudfokus i projektet, säger Ulf Gotthardsson, projektledare SANDBOX till Metal supply.
Som det ser ut idag så är nästan all sand som används till 3D-printing från Mellaneuropa, främst från Tyskland. Anledningen är att printrarna tillverkas i Tyskland och säljs tillsammans med den sand som används där.
- Den svenska printersanden och den mellaneuropeiska printersanden skiljer sig på många olika sätt. När de första sandprintrarna kom, användes ett bindemedel som inte fungerade särskilt bra ihop med svensk sand. Men i och med nya bindemedelstyper så har den svenska sanden blivit klart intressant för de svenska printeranvändarna. Jag tror att den svenska sanden kommer att användas mer än mellaneuropeisk sand i framtiden, säger Ulf till Metal supply.
Under leverantörens garantitid måste bolagen använda de material som leverantören bestämt. När garantitiden är på väg att gå ut öppnar det upp för byte av sand. Projektet Sandbox har därför börjat titta på möjligheten att använda svensk sand. Det finns flera fördelar.
– Vi testade att köra med svensk sand i våra printrar under projektet och det fungerade alldeles utmärkt, säger Robert Andersson, processteknisk chef vid Volvo GTO i Skövde i en kommentar.
Han fortsätter:
– Den svenska sanden är av mycket bättre kvalitet. Produktkvaliteten blir bättre, formar och kärnor blir starkare och får bättre måttstabilitet. Dessutom kan vi dra ner bindemedelshalten. Närheten till leverantören är en annan viktig faktor för oss.
Kortare transporter blir både mer ekonomiska och hållbara.
Den svenska sanden bryts vid södra Vättern och dess egenskaper är precis vad gjuterierna efterfrågar. Kornformen, kornstorlekarna och mineralinnehållet passar bättre än annan europeisk sand.
Den svenska sanden består till 80 procent av kvarts och 20 procent fältspat, till skillnad från den tyska sanden, som till 100 procent består av kvarts. Då den svenska sandens innehåller mer fältspat blir den mer flexibel när man hettar upp den.
– När man värmer den svenska sanden så blir den lite mjukare och det blir färre sprickor i kärnorna. Sprickorna kan göra att metallen tränger in i kärnan och då uppstår defekter som måste rensas bort – och det är svårt eftersom de uppstår inuti gjutgodset. De här defekterna uppstår inte alls i samma utsträckning i vår svenska sand som i den tyska kvartssanden, berättar Ulf Gotthardsson som är forskare och projektledare vid RISE.
Han fortsätter:
I resten av Europa tillsätter gjuterierna additiver till kärnsanden för att få samma egenskaper som den svenska sanden har direkt vid brytningen, fortsätter han.
Volvo GTO använder nu endast svensk sand i sin skrivare.
– RISE klev fram oerhört bra genom det här projektet, man var med från första början med att lära sig ny teknik och då var det självklart för oss att vara med. För oss är även nätverkandet en stor del av deltagandet. Vi vill vara först med att skaffa oss kunskap kring ny teknik, avslutar Robert Andersson, processteknisk chef vid Volvo GTO i Skövde.
Om projektet Sandbox
Projektet Sandbox har genomförts av fem företag tillsammans med RISE inom SIP Metalliska Material och möjliggjorts genom finansiering från Vinnova, Energimyndigheten och Formas.