Additive Manufacturing Engineer

En additive manufacturing engineer er bindeled mellem konstruktion og printhal. Ansvaret er, at delen kan printes, holder målene og kan dokumenteres bagefter.

Arbejdet begynder i CAD-filen. Ingeniøren vurderer, om emnet overhovedet egner sig til print. Kan fem svejsede dele slås sammen til én printet del? Kan vægten ned med en gitterstruktur? Er der overhæng under 45 grader, som kræver støtter?

Derefter kommer byggeforberedelsen. Emnet orienteres på byggepladen, støtter placeres, og flere emner pakkes i samme byg. Orienteringen afgør både overfladeruhed, byggetid og hvor delen bliver stærkest.

Typiske opgaver

• Rådgive konstruktører om Design for Additive Manufacturing (DfAM): vægtykkelser, selvbærende vinkler, kanaler og pulverudløb
• Forberede byg i Materialise Magics eller Netfabb: orientering, støtter, nesting og slicing
• Vælge og justere procesparametre: lasereffekt, scanningshastighed, hatch-afstand og lagtykkelse
• Simulere varmespændinger, så emnet ikke krummer eller river sig løs fra byggepladen
• Styre pulver: sigtning, genbrug, fugt, iltniveau og batchsporing
• Planlægge efterbearbejdning: spændingsaflastning, HIP, trådgnist fra byggeplade, CNC på pasflader
• Kvalitetssikre: CT-scanning for porøsitet, trækprøveemner, densitetsmåling og målerapport
• Fejlfinde: recoater-kollisioner, delamination, balling og dårligt pulverflow

En almindelig arbejdsdag
Dagen starter tit med at tømme en maskine, der har kørt om natten. Emnerne pakkes ud af pulveret, og logfilerne læses igennem for afbrydelser. Så går der en time med at forberede et nyt byg. Midt på dagen er der møde med en konstruktør, der vil have et beslag printet i stedet for fræset. Om eftermiddagen bliver der målt op, skrevet byggerapport og bestilt varmebehandling hos en underleverandør.

Meget tid går med dokumentation. I regulerede brancher skal hvert eneste byg kunne spores tilbage til pulverbatch, maskine og parametersæt. Standardserien ISO/ASTM 52900 fastlægger de begreber og procesbetegnelser, branchen bruger i den dokumentation. Til kvalificering af selve produktionsstedet bruges ISO/ASTM 52920 og 52930, og i skibs- og offshorebranchen bruger kunderne ofte DNV's standard for additiv fremstilling af metaldele.

Sikkerhed og materialer
Sikkerhed fylder mere, end folk regner med. Metalpulver af aluminium og titan kan brænde og danne eksplosiv atmosfære. Derfor er pulverrum og sigtestationer typisk zoneklassificeret efter EU's ATEX-direktiv 2014/34/EU. Arbejdstilsynet stiller samtidig krav til udsugning, værnemidler og håndtering af meget fine partikler. Printer virksomheden implantater eller patientspecifikt udstyr, skal processen desuden leve op til EU's forordning om medicinsk udstyr (MDR).

Der findes ikke en dansk uddannelse, der hedder additive manufacturing engineer. Man kommer ind ad flere veje, og virksomhederne ansætter fra dem alle.

Den mest almindelige vej
En ingeniøruddannelse i maskinteknik, produktion eller materialeteknologi. Diplomingeniør tager 3,5 år, civilingeniør 3+2 år. Danmarks Tekniske Universitet, Aalborg Universitet, Syddansk Universitet og Aarhus Universitet har relevante retninger. Adgangskravet er typisk gymnasial eksamen med Matematik A, Fysik B og Kemi C. Mangler du fagene, kan de tages som gymnasial supplering eller på adgangskursus.

Den praktiske vej
Maskinmesteruddannelsen tager cirka 4,5 år og giver stærk drifts- og materialeforståelse. Produktionsteknolog tager 2 år og kan bygges videre til professionsbachelor i produktudvikling og teknisk integration på halvandet år. Begge veje bruges meget i servicebureauer og hos producenter.

Fra værkstedet
Mange stærke AM-folk startede som værktøjsmagere, industriteknikere eller plastmagere. De blev printoperatører og voksede ind i ingeniørrollen. Det kræver efteruddannelse i materialelære, tolerancer og målteknik. Titlen er ikke beskyttet, så vejen er reelt åben.

Kurser og certifikater
Teknologisk Institut kører kurser i industriel 3D-print i både metal og polymer. Maskinleverandører som EOS og Trumpf uddanner selv operatører og procesfolk. På europæisk plan udbyder European Federation for Welding, Joining and Cutting (EWF) certificeringer inden for additiv fremstilling, blandt andet på ingeniørniveau. Standarden ISO/ASTM 52926 beskriver, hvordan operatører til metalprint kvalificeres.

Hvad der reelt gør dig ansættelig
Print noget. Mål det op. Skriv ned, hvad der gik galt, og hvad du ændrede. En mappe med målerapporter og mislykkede byg vejer tungere end en mappe med renderinger. Speciale eller praktik hos en virksomhed med egne maskiner er den hurtigste genvej ind.

Karriereveje videre

• AM-specialist eller teamleder for en printcelle
• Procesingeniør eller materialeingeniør
• Applikationsingeniør hos maskinleverandør eller forhandler
• Kvalitetsingeniør i medico, dental eller offshore
• Rådgiver hos Teknologisk Institut eller FORCE Technology

Maskiner og processer

• Metal: laser powder bed fusion (LPBF) fra EOS, Nikon SLM Solutions, Trumpf og Renishaw
• Store metalemner: DED og WAAM, hvor en robot svejser emnet op lag for lag
• Binder jetting til serier af mindre stålemner
• Polymer: SLS og HP's Multi Jet Fusion til funktionsdele, der printes uden støtter
• FDM/FFF fra UltiMaker, Stratasys og Markforged til fixturer, gribere og prototyper
• SLA og DLP fra Formlabs og 3D Systems til dental, høreapparatskaller og fine detaljer

Software

• Byggeforberedelse: Materialise Magics, Autodesk Netfabb, EOSPRINT, QuantAM, GrabCAD Print, Cura, PreForm
• CAD: SolidWorks, Siemens NX, Creo, Fusion 360 og CATIA
• Generativt design og gitterstrukturer: nTop og Altair Inspire
• Simulering af byg: Ansys Additive og Simufact Additive

Måling og kvalitet

• CT-scanner, der finder porer inde i emnet uden at skære det op
• Koordinatmålemaskine og optisk 3D-scanner til målekontrol mod tegning
• Densitetsmåling efter Arkimedes, ruhedsmåler, mikroskopi og slibeprøver
• Trækprøveemner printet sammen med produktionsemnerne i samme byg

Materialer

• Metal: 316L, 17-4PH, Ti6Al4V, AlSi10Mg samt Inconel 718 og 625
• Polymer: PA12, PA11, TPU, PC, PEI og PEEK
• Fotopolymerer til dental og medico

Pulverhåndtering
Sigtestation, argon som inertgas, iltmåler, ATEX-godkendt støvsuger og friskluftmaske. Sporbarhed på pulverbatch føres i ERP eller i et separat kvalitetssystem.