Konepajamiesten seminaari, Messukeskus, 5/2014 3D-tulostuksen teknologiat Jouni Partanen Aalto-yliopisto
Lääketieteen sovellutukset Kirurkinen suunnittelu Kirurkinen inertti implantti Salmi M et al., Patient specific reconstruction with 3D modeling and DMLS additive manufacturing. Rapid Prototyping Journal, 18:209-214, 2012.
3D-tulostus yrityskäyttöön Pikamallinnus (Rapid Prototyping) Laajasti käytössä ympäri maailman Hyöty muulle yritystoiminnalle Lähes hypekäyrän tasangolla Pikavalmistus (Additive Manufacturing) > 30 % vuosittainen kasvu
3D-tulostus kappaleet tehdään viipaleista Pinoamalle 2D-viipaleita voidaan tehdä kaikki 3Dkappaleet Konseptuaalisesti yksinkertainen prosessi toimii hyvin automaationa
3D-tulostus teknologia Stereolitografia Valolla kovettuva hartsi Lasersäde ohjataan kontrolloidulla peilillä piirtämään ja kovettamaan yksi viipale kappaleesta Kappale menee alaspäin viipaleen paksuuden Uusi kerros hartsia levitetään
ASTM:n hyväksymät prosessien termit - ei vielä suomenkielisiä termejä kaikille Vat Photopolymerization Powder Bed Fusion Material Extrusion Material Jetting Binder Jetting Sheet Lamination Directed Energy Deposition
Vat Photopolymerization
Powder Bed Fusion http://www.custompartnet.com/wu/images/rapid-prototyping/sls.png
Material Extrusion http://www.custompartnet.com/wu/fused-deposition-modeling
Material Jetting http://www.makeuseof.com/tag/what-is-3d-printing-and-how-exactly-does-it-work/
Binder Jetting http://blog.nus.edu.sg/u0804594/common-rp-techniques/d-3dp/
Sheet Lamination http://www.custompartnet.com/wu/laminated-object-manufacturing
Directed Energy Deposition http://blog.cafefoundation.org/?p=8410
3D-tulostus (Rapid Prototyping) tuotekehitysprosessissa Laajalti käytetty jo 1990-luvun alkupuolelta alkaen Autoteollisuus Avaruus- ja lentoteollisuus Kuluttajatuotteet
Toimintakeskeinen suunnittelu Design for function
Lentokoneteollisuus: Boeing
Uusia mahdollisuuksia Painon optimointi 3D-tulostuksessa monimutkaiset kappaleet valmistuvat yhtä helposti kuin yksinkertaiset complexity comes for free
3D-tulostus tuotantomentelmänä (10 20 vuoden näkymä) Tällä hetkellä 3D-tulostus vain pieni osa maailman tuotantoa Maailman laajuinen tuoteprosessi Paikallinen tuotanto Nopea, taloudellinen tuotteen kehitys Obaman 2013 State of the Union -puhe: Tuotanto USA:han on palaamassa; modernit tuotanmenelmät potentiaali, johon kannattaa investoida Mahdollisuudet Suomessa: Tuotekehitys: Läheinen yhteistyö yritysten kanssa Tuotanto: Uudet businessmallit
Koruteollisuus: Kalevala Koru Vahamallien 3D-tulostin tuotannossa tarkkuusvalulla valmistettavien tuotteiden aihioina
Sovellutukset hammaslääketieteessä Näkymättömät oikomisraudat www.invisalign.com
Nopeasti tuotantoon ja markkinoille courtesy of Universal Robots J. P. Partanen, et al., Toolless Layer-Wise Production Methods: Adaptable and Fast Way to Customer, Annals of DAAAM for 2010 Katalinic, B. (Ed.), pp. 1587-1588, DAAAM International, Vienna (2010).
Tulevaisuuden paikallinen varaosa tuotanto Mahdollisesti suuri vähennys varaosien säilytyksessä varaosat pidetään digitaalisena tietona ja tulostetaan vasta kun tarvitaan OEM Service locations Line Replaceable Units Installed base Sähköinen toimitus huoltopaikkaan Varaosien tulostaminen kotona Short response time J. Holmstrom, et al., "Rapid manufacturing in the spare parts supply chain: alternative approaches to capacity deployment, J. Manuf. Tech. Managment, vol. 21, pp. 687-697 (2010).
Varaosatuotanto: 3D Tech Oy Vibrafonin kiinnikevaraosa ei ollut enää saatavilla Uudelleen suunnittelu ja tuotanto 3Dtulostimella
Tutkimus Microstereolitografia ADDLAB, design driven technology Tissue engineering Elävien solujen tulostus
Kiitos! Jouni Partanen Aalto University puh. 050 576 9804