3D-tulostus - uusia mahdollisuuksia koulutukseen ja kilpailukykyä yhteiskuntaan

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "3D-tulostus - uusia mahdollisuuksia koulutukseen ja kilpailukykyä yhteiskuntaan"

Heikki Kahma
9 vuotta sitten
Katselukertoja:

1 3D-tulostaminen tulevaisuuden ammattilaisen osaamispakkiin Omnia, D-tulostus - uusia mahdollisuuksia koulutukseen ja kilpailukykyä yhteiskuntaan Jukka Tuomi Aalto-yliopisto Suomen Pikavalmistusyhdistys, FIRPA 1 Jukka Tuomi

2014 3D-tulostus - uusia mahdollisuuksia koulutukseen ja

2 Sisältö - Esimerkkejä ja 3D-tulostuksen periaatteet - Videoita - Miksi 3D-tulostus? - Luokitteluista - Sovellusalueet - Esimerkkituotteita - 3D-tulostuksen logistiikka - Trendit - Kysymyksiä, vastauksia ja keskustelua 2 Jukka Tuomi

3 3 Jukka Tuomi

4 4 Jukka Tuomi

5 3D-tulostus - Hype 5 Jukka Tuomi

6 6 Jukka Tuomi

7 Talouselämä 16/ Jukka Tuomi

8 Materiaalia lisäävä valmistus 3D-tulostus = Additive Manufacturing = - Rapid Prototyping, RP - 3D Printing - Rapid Manufacturing, RM - Free Form Fabrication, FFF - Additive Manufacturing, AM (ASTM ja ISO standardit) Materiaalia poistavat menetelmät Kivikausi ( eaa)* Materiaalia muovaavat menetelmät Kuparikausi (5 000 eaa)** -- - Materiaalia lisäävät menetelmät *) Aurignasin kulttuuri **) Sulatettu kupari, taottu aiemmin 8 Jukka Tuomi

poistavat menetelmät Kivikausi (40 000 eaa)*- - - - - - - Materiaalia muovaavat menetelmät - - - - - Kuparikausi (5

9 Maailmantalouden kasvusyklit Kaupankäynti Puuvilla Rautatiet Massatuotanto Informaatio 3D-tulostus? 9 Jukka Tuomi

10 Cycles of Growth Commerce Cotton Railroad Mass Production [J. Pinto & Wohlers Associates, Inc.] Information Additive Manufacturing / 3D-printing? 10 Jukka Tuomi

11 3D-tulostus - määritelmä Materiaalia lisäävä valmistus, 3D-tulostus, Additive Manufacturing, AM (Rapid Prototyping, RP tai Rapid Prototyping and Manufacturing, RP&M) on yhteinen nimitys ryhmälle valmistustekniikoita, joilla fyysinen kappale valmistetaan suoraan numeerisen määrittelyn (3D-CAD) pohjalta nopeasti, täysin automaattisesti, geometrisilta rajoituksiltaan vapaassa prosessissa. ASTM International F42 committee on Additive Manufacturing Technologies: Additive Manufacturing (AM) is the process of joining materials to make objects from 3D model data, usually layer upon layer, as opposed to subtractive manufacturing methodologies. a) b) 11 Jukka Tuomi

automaattisesti, geometrisilta rajoituksiltaan vapaassa prosessissa.

12 3D-tulostus prosessi 3D-malli 3D-tulostus Fyysinen kappale 12 Jukka Tuomi

13 13 Jukka Tuomi, Aalto-yliopisto

14 Esimerkkejä 1/2 14 Jukka Tuomi

15 Esimerkkejä 2/2 15 Jukka Tuomi

16 High-End Products 16 Jukka Tuomi

17 Miksi? Rapid Prototypig Rapid Tooling Rapid Manufacturing SuperMachines Time to market Faster Ramp-up Agile manufacturing and customization High-end products, production and logistics 17 Jukka Tuomi

Manufacturing 2010-2000 SuperMachines Time to market

18 3D-tulostuksen teolliset sovellukset Prototyypit Komponentit Työvälineet 18 Jukka Tuomi

19 Muoti 19 Jukka Tuomi

20 Sisustus 20 Jukka Tuomi

21 21 Jukka Tuomi, Aalto-yliopisto

22 3D-tulostusmenetelmiä [ASTM/ISO] ASTM: Material jetting Binder jetting Vat photopolymerization Material extrusion Powder bed fusion Directed energy deposition Sheet lamination Lisäksi kannattaa huomata: Incremental Sheet Forming 22 Jukka Tuomi

23 23 Jukka Tuomi

24 Kaupallisia prosessinimiä Stereolithography, SLA (3D Systems) Fused Deposition Modeling, FDM (Stratasys) Binder Jetting (3D Systems/Z Corp., Voxeljet, ExOne) Incjet Printing (Solidscape) PolyJet (Stratasys/Objet) Selective Laser Sintering, SLS (3D Systems) Direct Metal Laser Sintering, DMLS (EOS) Ultrasonic consolidation (Solidica) Laser-engineered net shaping, LENS (Optomec) 24 Jukka Tuomi

25 Lasersintraus 25 Jukka Tuomi

26 DMLS laite 26 Jukka Tuomi

27 Yhtä kerrosta vastaava silhuetti tietokoneen näytöllä 27 Jukka Tuomi

28 Lasersintraus 28 Jukka Tuomi

29 220 kappaletta valmiina poistettavaksi rakennusalustalta 29 Jukka Tuomi

30 30 Jukka Tuomi

31 31 Jukka Tuomi

32 32 Jukka Tuomi

33 Rakenteiden ja painon optimointi 33 Jukka Tuomi

34 34 Jukka Tuomi

35 Globaali markkinatilanne 1/2 AM system sales 35 Jukka Tuomi

36 Globaali markkinatilanne 2/ teollista AM-laitetta on myyty vuodesta1988 Kokonaismarkkina vuonna 2013 oli n. 3 Mrd USD kotitulostinta on myyty vuoden 2007 jälkeen kotitulostinta myytiin vuonna 2013 Kotitulostimet edustavat 10 % alan markkinan arvosta [Wohlers Associates] 36 Jukka Tuomi

37 Trendejä Komponenttien valmistus Konseptimallit ja protot Tekniset prototyypit Now Future 37 Jukka Tuomi

38 Lääketieteellisten sovellusten luokittelu Inertit implantit Preoperatiiviset mallit Postoperatiiviset tuet Ja ohjaimet [J. Puokens] Erikoisinstrumentit ja työvälineet [Tsinghua University] Biomanufacturing 38 Jukka Tuomi

39 Titaanista valmistettu implantti Kuvantaminen, digitointi, skannaus 3D-mallinnus Pikavalmistus Kliininen sovellus [Salmi M., Tuomi J., Paloheimo K.-S., Björkstrand R., Paloheimo M., Kontio R., Mesimäki K., Mäkitie A. Patient specific reconstruction with 3D modeling and DMLS additive manufacturing. 39 Rapid Prototyping Journal, 2011.] Jukka Tuomi

40 Trendejä DIY Do It Yourself Metallit Lopputuotteiden valmistus AM Standardit Uudet suunnittelujärjestelmät - Tinkercad - 3DVIA - 123D - 40 Jukka Tuomi

41 Myyttejä 3D-tulostus korvaa perinteisen valmistuksen. 3D-tulostus on vihreämpää kuin perinteinen valmistus. 3D-tulostamalla voi valmistaa mitä tahansa. Ihmisille voidaan tulostaa varaosia. 3D-tulostimet ja materiaalit ovat edullisia. Aseita voi 3D-tulostaa. 3D-tulostus on vähän työtä vaativa napista painamalla teknologia. 3D-tulostus on nopeaa. 3D-tulostimet tulevat kaikkiin koteihin. 41 Jukka Tuomi

42 Kiitos! Jukka Tuomi Jukka Tuomi

Samankaltaiset tiedostot

3D-tulostus - uusia mahdollisuuksia koulutukseen ja kilpailukykyä yhteiskuntaan

3D-tulostaminen tulevaisuuden ammattilaisen osaamispakkiin Omnia, 3.9.2014 3D-tulostus - uusia mahdollisuuksia koulutukseen ja kilpailukykyä yhteiskuntaan Jukka Tuomi Aalto-yliopisto Suomen Pikavalmistusyhdistys,