3D-tulostus ja sen mahdollisuudet valimoteollisuudessa. Kalle Jalava

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "3D-tulostus ja sen mahdollisuudet valimoteollisuudessa. Kalle Jalava"

Maria Ketonen
5 vuotta sitten
Katselukertoja:

1 3D-tulostus ja sen mahdollisuudet valimoteollisuudessa Kalle Jalava

2 3D-tulostuslaiteuutisia 3D-tulostus vs. valaminen

3 Laiteuutuuksia 1/3 Spee3D - Kylmäfuusio, metallijauheen ylisooninen puhallus robottialustalle - Nopea ja edullinen - Ei vielä referenssejä 3

BASF:n tulo 3D-alalle (polymeeriosaaminen) - Uunikäsittely ->

4 Laiteuutuuksia 2/3 Metalli-polymeeri menetelmiä (useita) - Hyödyntävät edullisia MIM-materiaaleja - Taustalla myös mm. BASF:n tulo 3D-alalle (polymeeriosaaminen) - Uunikäsittely -> 20% kutistuma - Yllättävän muototarkkoja Desktop Metal laitteistoa 4

5 Laiteuutuuksia 3/3 Yhä isompia jauhepetitekniikan laitteita: - GE Additive; Atlas tulostusala 1 x 1 x 0,3m - SLM800 tulostusala 0,5 x 0,5 x 0,8m - Adira tulostusala 1 x 1 x 0,5m - GE Additive; H1 (proto) sideainetekniikka, skaalattava - Useiden laitteiden kauppoja kapasiteetti kasvaa 5

VoxelJet Models: VX-200, 1000, 2000 and 4000 Binder Jetting(3DP) technology

Binder Jetting(3DP) technology Has options for furan, phenolic and silicate systems

Robotic Additive manufacturing(printhead attached to industrial robot) Binder

speed expected Sentrol Models: Laser Sintering(SS600, SS600G) and Binder

6 VoxelJet Models: VX-200, 1000, 2000 and 4000 Binder Jetting(3DP) technology Phenolic System, high speed printing ExOne Models: S-Print, S-Max and S-Max Plus Binder Jetting(3DP) technology Has options for furan, phenolic and silicate systems High Speed printing(>16l/h) Tunnetut valmistajat Viridis3D(from Envisiontec) Robotic Additive manufacturing(printhead attached to industrial robot) Binder Jetting(3DP) technology, using modified furan Large print area, moderate printing speed expected Sentrol Models: Laser Sintering(SS600, SS600G) and Binder Jetting(SB300, 400 and 1000) Furan, phenolic, silicate systems for binder jetting models Quite slow printing speed 6

Shining3D Models: EP-C7250, EP-C3650, EP-C5050 Laser Sintering

haastajia Aasiasta VTECH Additive Manufacturing Solutions

lasers, expected to be very slow Wuhan Easy Made Technology

technology, phenolic System Nanjing Baoyan Automation Company

7 Shining3D Models: EP-C7250, EP-C3650, EP-C5050 Laser Sintering Technology 55W and 100W lasers Expected to be quite slow ja haastajia Aasiasta VTECH Additive Manufacturing Solutions Models: VTS 320, VTS 500 Laser Sintering Technology 30W and 55W lasers, expected to be very slow Wuhan Easy Made Technology Models: Easy 3DP(Size customizable) Binder Jetting(3DP) technology, phenolic System Nanjing Baoyan Automation Company Ltd Models: MP-400 and MP-800 Binder Jetting(3DP Technology) Furan and Phenolic System 7

8 Case-kuulumisia 1/2 Daimler AG tiedote: 3D-tulostetut osat läpäisseet laatutestit Case-osa: - Termostaattikotelon kansi - Alkup. komponentti painevalettu - Business case: varaosat, hinta [Daimler AG] 8

9 Case-kuulumisia 2/2 BMW: Case-osa: - DTM ja Z4 GT3 autojen vesipumppujen juoksupyörä - Tuotantosarja n. 500kpl - 3D-tulostus mahdollisti edullisen siipigeometrian 9

10 Kustannusvertailu - Kustannus vain yksi tekijä, myös toimitusaika ja laatu vaikuttavat - Toimitusaika pienille 3D-tulostuserille hyvä, suurille aika venyy merkittävästi Vertailua haittaavia tekijöitä: - Alihintaisina tarjotut työt miten suhtautua laskelmassa? - Eri valmistusmenetelmä, eri jälkityöstötarve -> valitut toiminnalliset pinnat vaikuttavat tulokseen - Halvimpien 3D-tulostusmenetelmien mat. ominaisuudet? Tulokset suuruusluokkia 10

11 Vertailtavat valmistuspolut 3D-tulostettu vahamalli Vahatyökalu Tarkkuusvaluprosessi Suora- ja epäsuora metalli 3D-tulostus 3D-tulostettu hiekkamuotti Mallivaruste + kaavaus Hiekkavalu 2 4 komponenttia, kaksi materiaalia Suora- ja epäsuora metalli 3D-tulostus 11

12 Digital vs. conventional Cost curves Ohjain hiekkavalu: mallivaruste + keerna, reiät täytetty, alumiinivalu vs. 3D-tulostus Vertailuprosessina lasersulatus. Kustannusten break even kpl 12

13 Digital vs. conventional Cost curves Ohjain tarkkuusvalu: kertamuotti, vahatyökalu, teräs vs. 3D-tulostus Sideainemenetelmä on edullisempi kuin lasersulatus -> break even jopa 100kpl Pienet eräkoot 1-10kpl; 3D-tulostettujen vahamallien käyttö -> kustannus suoran tulostuksen ja sideainetulostuksen välissä. 13

14 Digital vs. conventional Cost curves Filter hiekkavalu: alumiini, Valimo 1 = mallivaruste, valimo 2 = 3D-tulostettu hiekkamuotti vs- 3D-tulostus N. 200g alumiinikappale Lasersulatus break even = 4-6 kpl 3D-tulostettu muotti nostaa BE:n 16 kpl 14

15 3D-tulostus hiekkavalimossa 3D-tulostettujen muottien käyttö piensarjoissa < 20 kpl Tunnetuissa esimerkeissä jopa satoihin kappaleisiin asti Sovellusmahdollisuus; vaikeat tai modulaariset keernageometriat Uusia laitteita; mm. fenolihartsimuottien tulostaminen Suora- tai epäsuora 3D-tulostus on kilpailukykyinen pienissä sarjoissa ja pienissä kappaleissa 15

16 3D-tulostus tarkkuusvalimossa Vahamallien tulostus tunnettu, yhdisteltävä tekniikka Vahatulostaminen mahdollistaa varioidut protovalut Testivalujen helpottaminen; ensin protovaha, sitten työkalu Vahatyökalujen metallitulostus (hybriditulostimilla)? 16

17 Valujen tunnistaminen ja 3D-tulostus Yksilölliset merkinnät Tulostettu tunniste Miksi? - Kappaleen yhdistäminen kerättyyn prosessidataan - Valujärjestys - Kappaleen tunnistaminen muotin rikkomisen jälkeen - Jälkikäsittelytiedot - 17

18 Topologinen optimointi 3D-tulostamalla VKS

Samankaltaiset tiedostot

Teollisuuden tulostaja. Muovituotteiden teollinen sarjavalmistus 3D-tulostamalla

Teollisuuden tulostaja. Muovituotteiden teollinen sarjavalmistus 3D-tulostamalla 1 Teollisuuden tulostaja Muovituotteiden teollinen sarjavalmistus 3D-tulostamalla Historia 2 Historia PERUSTETTU 2013, KOTIPAIKKA LAHTI Liikeidean jalostuskilpailun pääpalkinto 2013 Perustajat: Mark Poutanen,