Kongsberg skal 3D-printe – vil korte ned leveringstiden

Kongsberg investerer 60 til 70 millioner kroner i 3D-printing. Det skal løse konkrete utfordringer i utviklingen av det tysk-norske missilsystemet Supersonic Strike Missile (3SM).

Ledetiden på støpte og smidde deler kan være opptil halvannet år. Kongsberg håper investeringen skal korte ned tiden på både utvikling og leveranser.

Utgangspunktet er blant annet temperatur. Supersonisk flyging gir høye temperaturer i materialene. Det gjør polymerkompositter mindre egnet, fordi de kan få problemer med å beholde nødvendige strukturelle egenskaper.

Delene må også være lette. Det førte Kongsberg til 3D-printing i titan.

Selskapet har nå kjøpt to metallprintere fra tyske AMCM, som er en del av EOS. Investeringen omfatter maskinene og arbeidet med å bygge opp produksjonskapasiteten.

Bygger opp kapasitet

Satsingen skjer samtidig som Kongsberg bygger opp produksjonskapasiteten for missiler i flere land. Leveringstid og muligheten til å skalere produksjonen har fått større betydning.

Lars Kveseth, som er teknologidirektør for flystrukturer i Kongsbergs divisjon Missiles & Aerostructures, sier ambisjonen var å gå fra «zero to hero» på kort tid.

De skulle ta i bruk ny teknologi og nye materialer og bygge opp et nytt fagmiljø. Da måtte de finne en leverandør som kunne bidra med teknologioverføring og opplæring underveis.

Dette kan gjøre at Kongsberg slipper flere tidkrevende steg i utviklingsprosessen.

Ved støping og smiing må det utvikles egne verktøy før delen kan lages. Endrer designet seg etter testing, må i mange tilfeller også verktøyene endres.

Med 3D-printing kan nye versjoner av en komponent være klar på noen dager.

Kveseth sier det er vanskelig å sette et konkret tall på hvor mye tid de kan spare. Han anslår at prosesser som i dag kan ta 12 til 16 måneder, i noen tilfeller vil kunne reduseres til to til tre måneder.

Kortere utviklingstid

Sverre Ulland, leder for strategisk produksjon i Kongsbergs divisjon Missiles & Aerostructures, mener det er potensial for å spare flere år sammenlignet med konvensjonell produktutvikling.

Den første av de nye maskinene kom på plass i vinter og har allerede printet flere deler. Den andre maskinen er mye større, den kom på plass i sommer.

Selv om teknologien brukes i arbeidet med 3SM, vet ikke selskapet ennå om delene som printes i utviklingsfasen, også skal printes når missilet skal serieproduseres.

– Vi går inn i en læreperiode hvor vi skal gjøre designendringer, iterere og teste, øke kompleksiteten og integrere ny funksjonalitet. Vi kommer med et konsept, printer det, finner ut om det gikk fint eller ikke, og så blir det en ny iterasjon, sier Kveseth.

– Dette er starten. Dette kan bli mye mer, sier han.

Ulland forteller at han jobbet med sitt første prosjekt med teknologien som prosjektingeniør i 1992. Den gang brukte de en «layer manufacturing»-teknikk.

Da ble teknologien brukt til å lage modeller i polymerer. Ulland forteller at en komponent til foldevingen på Penguin-missilet ble utviklet på denne måten.

Inn i sluttprodukt

Nå begynner 3D-printing å bli et reelt alternativ også for sluttprodukter og serieproduksjon. Det er særlig egnet for kompliserte geometrier som tradisjonelt ville krevd en kombinasjon av støping og avansert maskinering.

Det kan fortsatt være behov for å maskinere delene som kommer ut av printeren, for å sikre riktig nøyaktighet og for varmebehandling. Det kan også være behov for ikke-destruktiv testing for å kontrollere kvalitet.

Krav til dokumentasjon er viktig for deler som skal fly, enten det er snakk om missiler eller komponenter til sivil luftfart.

– Med en kvalifisering skal du bevise at prosessen er forutsigbar og repeterbar og at du får den kvaliteten som er forventet, sier Kveseth.

Han sier kvalifiseringsregimet for 3D-printede, strukturelle og lastbærende deler fortsatt er under utvikling.

– Da må du bevise at prosessen du har, er minst like god eller bedre enn den du hadde, sier han.

3D-printing kan også gjøre Kongsberg mindre avhengig av lange leverandørkjeder.

Råvaren blir pulver

Kontroll over verdikjeden har blitt mye viktigere de siste årene, sier Ulland. Han mener teknologien passer inn i Kongsbergs strategi for vertikal integrasjon og leveranseevne.

Med 3D-printing kan behovet for smidde emner, støpeformer og enkelte leverandørledd reduseres. Råvaren kan i stedet være metallpulver.

– Du får en helt annen verdikjede, som potensielt kan bli mye mer robust, sier Kveseth.

Han mener en enklere og kortere leverandørkjede også kan styrke beredskapen.

Selv om selskapet nå velger å bygge opp kapasiteten selv, er det ikke utelukket at de kan få utført 3D-printing hos tredjeparter.