Produksjon av titanmetall har fått enkelte til å snakke om et industrieventyr i milliardklassen. Problemet er at ingen har klart finne en produksjonsmetode som er kostnadseffektiv nok.
Det kan forandre seg nå.
Norsk Titanium har utviklet en 3D-printteknologi som snur opp ned på hvordan man produserer titankomponenter, og derfor er de blant de seks norske selskapene som er nominert til Norwegian Tech Award.
Teknisk Ukeblads teknologipris deles ut til en aktør som har funnet en god ingeniørmessig løsning eller gjennombrudd på et teknologisk eller samfunnsmessig problem (se faktaboks). Les om de som har vunnet prisen før Her er de tidligere vinnerne .
Eierne flytter halve maskinparken: Eierne flytter halve maskinparken - resten kan bli starten på et norsk industrieventyr
Stor kapasitet
Det er fremdeles hemmelig hvem som skal bruke teknologien til Norsk Titanium, men Teknisk Ukeblad har fått bekreftet at én av USAs delstatsmyndigheter har signert en avtale med det norske selskapet Norsk Titanium om å sette opp en gigantfabrikk i løpet av 2016 eller starten av 2017.
Her skal man bruke selskapets 3D-print-teknologi til å produsere titankomponenter – først og fremst til flyindustrien.
Kaller det en revolusjon
Fabrikken skal huse 400 ansatte og 50 printere som skal produsere 1000 tonn titanmetall i året.
– Byggingen av denne fabrikken er en revolusjonerende mulighet for en revolusjonerende teknologi, og er et viktig første steg i å få teknologien til markedet. Verden kommer til å huske Eggemoen når denne teknologien når sitt fulle potensial, forteller en selvsikker Norsk Titanium-sjef Warren Boley på telefon fra New York.
– 3D-printing av titanmetall er den tredje industrielle revolusjon. Bare tiden vil fortelle om jeg har rett, men flere eksperter sier at denne teknologien er fullstendig undervurdert, sier han.
Norsk teknologi: Se hvordan kloakk fra 4,5 millioner amerikanere forvandles til gjødsel og strøm
Unike egenskaper
Titan er svært etterspurt blant annet til bruk om bord på plattformer, i fly og i forsvarsindustrien. Grunnen er at det både er lettere og sterkere enn konvensjonelle materialer.
– Egenskapene med titanmetall er at det er rundt 60 prosent tyngre enn aluminium, men mer enn dobbelt så sterkt. I kald tilstand er det lite reaktivt, som betyr at det ikke «ruster» så lett, forteller Leiv Kolbeinsen, professor i prosessmetallurgi ved Institutt for materialteknologi på NTNU.
Problemet er at titankomponenter er dyre og vanskelige å produsere. Norsk Titanium, som for øvrig har teknologisenteret sitt på Eggemoen ved Hønefoss, har derfor jobbet med en egen produksjonsmetode siden 2007.
Dyrt å lage
Vanligvis maskinerer man komponenter fra titanplater eller blokker, som er tidkrevende og dyrt fordi mye av det kostbare metallet forsvinner som avkapp og dreiespon.
Ett eksempel er en produsent som begynte med et titanstykke på 210 kilo og endte opp med en del som veide 13 kilo. Selv om dette ikke er vanlig, forsvinner mye av råmaterialet når man produserer på denne måten.
Metoden til Norsk Titanium heter Direct Metal Deposition (DMD) og betyr at man bruker en slags 3D-printer for å lage komponenter.
Kald fusjon: – Hvis dette er sant, blir oljen verdiløs
Kan lage alt mulig
Printeren har en plasma-varmekilde som smelter titan fra vaier og plasserer det flytende materialet der man ønsker. Komponentene bygges opp i lag fra bunnen av, omtrent som man gjorde på barneskolen når man la leireslanger oppå hverandre for å lage krukker og kar.
Printeren kan lage alle mulige komponenter i alle slags størrelser – alt fra en utstrekning på fem til ti centimeter opp til en lengde på nesten to meter.
Norge etter oljen? I disse tankene vokser det som kan bli Norges nye milliard-næring
– Lur produksjonsmetode
Professor Kolbeinsen ved NTNU påpeker at det er vanskelig å jobbe med titan.
– Det å bearbeide titan regnes som å være en kunst. Hvis man får litt temperatur på det, rundt 300-400 grader, kan det dannes oksider, nitrider og så videre. Det blir varmt når man bearbeider det, så man må gjøre det i en inert atmosfære – altså ikke ha oksygen tilstede, sier han.
Han tror DMD-prosessen er bra å bruke dersom man klarer å unngå uønskede reaksjoner med omgivelsene.
– Det er lurt å gjøre det på den måten. Det er jo snakk om økonomi, dette her. Hvis man skal dreie, bore og maskinere, fjerner man metall som har kostet blod, svette og tårer å lage. Hvis man kan bygge opp den strukturen man ønsker ved hjelp av denne teknikken, får man ikke avkapp og dreiespon, sier han.
Skal produsere til flyindustrien
Som nevnt tidligere er det altså klart at en av de amerikanske delstatsmyndighetene skal bygge fabrikken. Norsk Titanium skal leie den og sørge for å skape 400 arbeidsplasser – mens delstaten deretter tar en prosentandel av omsetningen.
Avtalen vil bli offentliggjort i løpet av to uker, men det som er kjent er at man i første rekke skal bygge komponenter til fly. Det dreier seg blant annet om deler til vingeklaffer, drivstofftanker, dører, lasterom - kort fortalt til mye av det som utgjør det indre skjelettet i flykropper.
Delene er attraktive fordi de ikke bare gjør flyene sterkere, men også lettere – noe som gir lavere drivstofforbruk.
Se den i aksjon: Se maskinen kutte 84 millimeter kjetting på ett sekund
Skal inn i andre markeder etter hvert
Administrerende direktør Boley sier det er et sterkt behov for teknologien i luftfartsindustrien.
– Luftfart er det viktigste for oss nå, men det er en rekke andre markeder vi kan komme inn i etter hvert – blant annet i romfartsindustrien. En annen stor mulighet er F35-jagerflyene. Vi har kommet langt i samtalene våre med produsentene, og de skal besøke teknologisenteret vårt på Eggemoen i løpet av de neste ukene. Det sier noe om hvor viktig denne teknologien kan bli, sier han.
Bygger ut i Norge
Planen er å bygge ut teknologisenteret på Eggemoen med flere printere slik at man får opp produksjonskapasiteten til rundt 80 tonn i året. Dermed vil man ikke bare fortsette med teknologiutviklingen her i Norge.
– Vi skal ansette flere titalls nye medarbeidere i Norge slik at vi får reservekapasitet til fabrikken vår i USA. Alle planer tilsier at teknologisenteret forblir i Norge, sier Boley.
Norsk Petter Smart-duo: Norsk Petter Smart-duo kan gjøre om ørken til matjord på syv timer
