3d 1

Asiantuntijapalvelut:

3D-tulostuspalvelut

Materiaalia lisäävä valmistus (eng. Additive Manufacturing)

Tunnetummin 3D-tulostaminen on jo kohtalaisen vanha valmistusmenetelmä, mutta teollisessa käytössä se on yleistynyt kunnolla vasta viime vuosina, pääosin koska metallien tulostaminen on tullut hinnaltaan kilpailukykyisemmäksi.

Olemme erikoistuneet mm. erityisen lujien jatkuvan kuidun komposiittien tulostamiseen ja viimeisimpinä lisäyksinä Technobothniaan on hankittu pulveripetimenetelmän metallitulostin Prima Additivelta sekä Formlabs SLS-muovitulostin.

3d 2

Materiaalia lisäävän valmistuksen edut:

Lisäävässä valmistuksessa kappale valmistetaan alustan päälle kirjaimellisesti lisäämällä materiaalia kerros kerrokselta. Menetelmällä on paljon etuja verrattuna perinteisempiin valmistusmentelmiin. Tulostaessa esimerkiksi kappaleen muoto ei juurikaan aseta rajoituksia, eli tuotteet voidaan suunnitella jo alun perin toiminnallisuus edellä. Näin voidaan valmistaa mm. topologian optimointia hyödyntämällä kappaleita, joissa materiaalia on vain siellä, missä sitä oikeasti tarvitaan. Tällöin materiaalihukka on minimaalinen, ja voidaan kustannustehokkaasti käyttää kilohinnaltaan arvokkaampia materiaaleja. Esimerkiksi titaani tai erikoismuovit ovatkin yhtäkkiä kilpailukykyisiä jopa hintavertailussa.

Tarjoamme:

Edulliset pursotustekniikan muovitulosteet

3d 1Muovitulosteet Technobothniassa valmistetaan laadukkailla Utimaker-tulostimilla
Tulostimia on käytössä eri kokoisia, suurimmalla onnistuvat jopa 330 x 240 x 300 mm (XYZ) –kokoiset kappaleet. Materiaaleina käytämme BASF:n ja Polymakerin laadukkaita filamentteja.

Technobothniassa muovitulostimet ovat pääosin pursotus-tekniikalla toimivia, eli materiaali on kelalla nauhana ja se puristetaan suuttimen läpi lähes sulana kerroksittain valmiiksi tuotteeksi. Näin voidaan valmistaa edullisia ja kohtalaisen lujia kappaleita edullisista materiaaleista, nopeasti ja helposti. Pinnanlaadultaan pursottamalla tulostetut kappaleet eivät kuitenkaan ole samanlaatuisia kuin vaikkapa kalliimmalla SLS-menetelmällä valmistettavat kappaleet. Lisäksi pursottamalla tulostetut kappaleet ovat voimakkaasti anisotrooppisia, mikä pitää ottaa huomioon kappaleita suunniteltaessa ja tulostusorientaatiota valittaessa.

Varastossa heti saatavilla on aina

Mallimateriaalit:

BASF Ultrafuse PLA (eri värejä)
  • PLA on uusiutuvista raaka-aineista valmistettavaa biohajoavaa, myrkytöntä tulostusmateriaalia.
  • TDS Innofil3D PLA datasheet.pdf
BASF Ultrafuse PRO1 (Tough PLA)
  • PLA:sta edelleen kehitetty tulostusmateriaali, jonka mekaaniset ominaisuudet ovat kaikin puolin paremmat.
  • TDS Innofil3D Pro datasheet.pdf
BASF Ultrafuse ABS
  • Hieman joustava, iskunkestävä tulostusmuovi. Kestää hieman korkeampia lämpötiloja kuin PLA
  • TDS Innofil3D-ABS datasheet.pdf
Polymaker CoPa
  • Nylonperusteinen erittäin hyvät mekaaniset ominaisuuden omaava tulostusmuovi
  • Lasittumislämpötila jopa +180 °C
  • PolyMide CoPA datasheet.pdf

Tukimateriaalit

FDM-tekniikalla pystyy tulostamaan myös ns. ”tyhjän päälle”, mutta vain hyvin rajoitetusti, joten välillä on tarve käyttää tulostuksen aikana erillistä tukimateriaalia, joka poistetaan tulostuksen jälkeen. Omassa käytössä parhaaksi ja helpoimmaksi tukimateriaaliksi olemme havainneet BASF vesiliukoisen BVOH-materiaalin (BVOH = Butenediol Vinyl Alcohol Co-polymer), joka siis poistetaan vedessä liottamalla, ilman mekaanista työstöä.

BASF BVOH
  • Veteen liukeneva tukimateriaali
  • Ultrafuse BVOH TDS datasheet.pdf

Varastomateriaalien lisäksi laboratoriosta löytyy jatkuvasti sekalainen valikoima erikoismateriaaleja mm. puukuitua, kuituvahvisteisia, elastisia, ESD-luokiteltuja, yms. koska testaamme jatkuvasti uusia materiaaleja ja voimme tilauksesta hankkia lähes mitä tahansa filamenttia myös asiakastöihin.

Muovitulosteet SLS-tekniikalla

Teollisuustason muovitulostus tapahtuu nykyään lähinnä SLS-menetelmällä
(myös jatkuvan kuidun tulosteiden ohella)

Tässä menetelmässä tulostettava materiaali on hienoa jauhetta, joka kerros kerrokselta kovetetaan laserilla valmiiksi tuotteeksi. Tällä menetelmällä saadaan pursotettuja kappaleita parempi pinnanlaatu, tarkemmat yksityiskohdat sekä yleisesti lujempia ja tasalaatuisempia tulosteita. SLS-tulostetut kappaleet ovat lähes isotrooppisia, eli tulosteiden lujuusarvot ovat lähes samat kuormitus-suunnasta ja tulostusasennosta riippumatta. Lisäksi SLS menetelmällä on helpompi tulostaa mm. toimivia mekanismeja (saranat yms.) yhtenä kappaleena, tarkkoja yksityiskohtia sekä hyödyntää joustavia materiaaleja. SLS-menetelmässä ei tarvita erillisia tukirakenteita (pulveripeti itsessään toimii tukena), mikä osaltaa mahdollistaa hyvinkin monimutkaisten rakenteiden tulostamisen ilman merkittäviä lisäkustannuksia jälkityöstön suhteen.

 

SLS-tulosteet Technobothniassa valmistetaan Sinterit Lisa PRO -tulostimilla
Tulostusala vaihtelee hieman materiaalista riippuen, ja on suurimmillaan 150 x 200 x 260mm. Materiaaleina käytämme Sinteritin omia pulvereita.

 

Varastossa heti saatavilla on aina:
Sinterit PA12 Smooth (musta)
Hyvä pinnanlaatu sekä mekaaniset ominaisuudet.
Soveltuu korkeaa lämpöä vaativiin käyttökohteisiin.
PA12 Datasheet.pdf
Sinterit Flexa (musta)
Venyvä materiaali jossa on hyvä pinnanlaatu ja joka tulostuu tarkasti.
Joustavuus säädettävissä 80-90 (ShoreA).
Flexa Black datasheet.pdf

Komposiitit pursottamalla

Erityisosaamista meillä on jatkuvan kuidun komposiittien tulostamisessa
Tällöin Nylon-pohjaiseen materiaaliin lisätään tulostuksen aikana jatkuvaa kuitua (hiili-, lasi- tai kevlarkuitua), jolloin kappaleesta tulee monin verroin lujempi kuin esim. katkokuitua käytettäessä tai kokonaan ilman kuitua. Jatkuvaa kuitua voidaan kuitenkin lisätä vain kerroksittain, eli anisotrooppisuus vain korostuu ja sitä kautta tulostajan ammattitaidolla ja kokemuksella on normaaliakin isompi merkitys.

Komposiittien tulostaminen jatkuvan kuidun kanssa on oma erityisosaamisalamme, jota olemme tehneet asiakkaillemme jo vuodesta 2015.
Komposiittitulosteita voidaan tehdä joko katkokuidulla tai jatkuvalla kuidulla. Näistä katkokuitu on helpompi ja edullisempi, mutta jatkuvalla kuidulla saavutetaan moninkertaiset lujuusarvot.

Konekantana Technobothniassa on tällä hetkellä kaksi kappaletta Markforged MarkTwo tulostimia.
Näillä voimme tulostaa 320 x 132 x 154 mm (XYZ) kokoiselle alueelle sekä katko- että jatkuvan kuidun tulosteita.
Perusmateriaali on aina Onyx, johon voidaan asiakkaan niin halutessa lisätä jatkuvaa kuitua (hiili-, lasi- tai kevlarkuitua).
ONYX
Nylon-pohjainen materiaali, joka sisältää katkohiilikuitua
Erinomaiset mekaaniset ominaisuudet

Jatkuva kuitu
Jatkuva kuitu lisätään tulostuksen aikana Onyx-matriisiin
Lisää merkittävästi kappaleen lujuutta ja jäykkyttä
Saatavilla hiilikuitu, kevlar ja lasikuitu
Markforgedin materiaalien datasheet.pdf
Mikäli jatkuvan kuidun tulosteet kiinnostavat, ota yhteyttä osku.hirvonen(at)vamk.fi

Metallit
DFAM-suunnittelupalvelut

Meillä on vuosikymmenien kokemus konesuunnittelusta ja erityisesti 3D-suunnittelusta
Suunniteltaessa kappaleita valmistettavaksi tulostamalla, on valmistusmenetelmä otettava huomioon monella eri tavoin. Jossain määrin valmistusmenetelmä pakottaa tiettyihin rakenteisiin, mutta erityisesti tulostamisen erityispiirteet on otettava suunnittelussa huomioon, jotta menetelmän hyödyistä saadaan kaikki mahdollinen irti.

Topologian optimointi on yksi merkittävä tapa tehostaa tulostettavaksi suunniteltavia kappaleita. Me voimme avustaa kappaleiden 3D-suunnittelussa tai jopa suunnitella niitä teidän puolestanne.

 

Ota yhteyttä:
osku.hirvonen(at)vamk.fi

Konsultointi

Onko teillä mielenkiintoa 3D-tulostamista kohtaa?
Mutta tieto vain pintapuolista eikä ihan ole varmuutta kuinka asian suhteen lähtisi etenemään?

Meillä on kokemusta:
laitehankinnoista
alihankinnasta
kappaleiden suunnittelusta
Ottakaa yhteyttä, ja mietitään yhdessä miten lisäävä valmistus voi tehostaa teidän tuotantoanne ja/tai tuotteitanne.

Lisätietoa:
osku.hirvonen(at)vamk.fi

Koulutus

Valitse teille sopivin koulutuspaketti
Koulutamme jatkuvasti omia opiskelijoitamme myös lisäävän valmistuksen saralla. Meiltä löytyy valmiita eri laajuisia koulutuspaketteja (muutamasta tunnista aina 10 opintopisteen kokonaisuuksiin), alkaen perusteista ja jatkuen aina vaativampiin suunnittelukoulutuksiin asti. Tarvittaessa voimme myös räätälöidä koulutuksen teidän tarpeidenne mukaisesti.

Koulutuksia voidaan pitää joko meillä Technobothniassa, etänä verkon kautta tai asiakkaan tiloissa. Jos koulutuksessa on tarve tulostaa esimerkkikappaleita, on Technobothnian laboratorio tulostimineen käytettävissä.

Lisätietoa:
osku.hirvonen(at)vamk.fi

Ota yhteyttä

Jenna Puska, palveluliikennetoiminnan päällikkö

Jenna Puska

Palveluliikennetoiminnan päällikkö
jenna.puska@vamk.fi
+358 50 4724 330

Osku Hirvonen

Tekniikan lehtori
osku.hirvonen@vamk.fi
+358 207 663 336