3D-tulostustekniikat Jorma Vihinen
Yleistietoa (2014) Laitteiden, materiaalien ja palvelujen liikevaihto yli $4 miljardia Laitteiden osuus noin 50% ja materiaalien sekä palvelujen osuus toinen puoli Liikevaihdon ennustetaan nousevan yli $20 miljardiin vuonna 2020 Kasvua edellisvuodesta yli 30% Laitteita myytiin yli 13 000 kpl (hinta yli $5000), joista suurin osa käyttää materiaalina polymeereja Metallilaitteiden myynti kasvoi 55% edellistä vuodesta ollen yli 500 kpl
AM-laitejaottelu Material Jetting / materiaaliruiskutus Binder Jetting / sideaineruiskutus Photopolymer Vat / nesteen fotopolymerointi Material Extrusion / materiaalin pursotus Powder Bed Fusion / jauhepetimenetelmä Directed Energy Deposition / suorakerrostus Sheet Lamination / laminointi Direct Write / suoratulostus
Material Jetting/ Materiaaliruiskutus Pääasiassa fotopolymeerien ja vahan tulostukseen Ruiskutetaan materiaalipisaroita Eri valmistajia Stratasys, 3DSystems, Yli sata erilaista materiaalia saatavilla Käytössä voi olla monta suutinta Monimateriaaliratkaisut mahdollisia
Binder Jetting/ Sideaineruiskutus Ruiskutetaan sideainetta, joka liittää jauhekerrokset yhteen toivotulla tavalla Kipsi, keraamit, metallit, polymeerit Useita valmistajia ja menetelmiä 3DSystems, Voxeljet, ExOne,
Photopolymer Vat/ Nesteen fotopolymerointi Altaassa olevaa fotopolymeeria kovetetaan valolla Yleisin menetelmä stereolitografia (SLA) Käytetään yleensä tarkkojen prototyyppien tekoon Useita valmistajia 3DSystems, Envisiontec, DWS, Asiga
Material Extrusion / Materiaalin pursotus Materiaalia, yleensä polymeeria, pursotetaan suuttimen läpi Mahdollinen tukimateriaali poistetaan esim. liuottamalla Markkinoilla lukemattomia (satoja) valmistajia
Powder Bed Fusion / Jauhepetimenetelmä Jauheen sintraus/sulatus kerroksittain joko laserilla tai elektronisuihkulla Sekä metalleille että polymeereille Runsaasti teollisia sovelluksia ja valmistajia etenkin metallipuolella 3D Systems (Phenix), Arcam, ConceptLaser, EOS, Matsuura, Renishaw, Realizer, Silma, SLM Solutions
Directed Energy Deposition / Suorakerrostus Metallituotteiden tulostukseen Syötetään jauhetta tai lankaa Ei yhtä tarkka kuin jauhepetimenetelmä Voidaan käyttää erityisesti korjauksiin Useita valmistajia Optomec, Efesto, DMG Mori, Trumpf,
Sheet Lamination / Laminointi Materiaalilevyjä liitetään toisiinsa Paperi (LOM): Liima Mcor Muovi: Lämpö tai liima Metalli: Hitsaus, pultit, ultraääni, juotto Fabrisonic
Menetelmien sovellusalueita Laminointi Nesteen fotopolym. Muotoilu Materiaalin pursotus Prototyypit Nesteen fotopolym. Materiaaliruiskutus Materiaaliruiskutus Sideaineruiskutus Jauhepetimenetelmä Huolto ja kunnossapito Tuotanto Tuotannon suunnittelu Tuotetekninen suunnittelu ja simulointi Jauhepetimenetelmä Nesteen fotopolym. Konseptisuunnittelu Tuotesuunnittelu Materiaaliruiskutus Sideaineruiskutus Jauhepetimenetelmä Suorakerrostus Materiaalin pursotus Laminointi
AM-prosessiketju Uusi tuote AM-prosessi Nykyinen tuote, uusi menetelmä Kunnossapito, kierrätys Laitteet Koneet Materiaalit Suunnittelu Tarkistus Varmennus Jälkityöstö Digitaalinen informaatio, digitaalinen valmistus
AM:n tarpeet ja haasteet Tarve isojen kappaleiden valmistamiseen Käytössä olevilla raaka-aineilla ja laitteilla ei pystytä vastaamaan kaikkiin asiakastoiveisiin Siirtyminen kokonaan digitaaliseen prosessiin aiheuttaa haasteita osaamisen ja toimintamallien suhteen Siirtyminen AM:n käytössä prototyyppien valmistuksesta tuotantosovelluksiin ja menetelmän integrointi tuotantoon
Vanguard Initiative 27 aluetta Olennaista VI -aloitteessa on se, että teollisuuden renessanssin uskotaan syntyvän alueiden kautta, alueiden yhteistyöllä ja jäsenvaltioiden ja Euroopan Unionin vahvalla tuella Vanguard Initiative -alueet haluavat hyödyntää älykkään erikoistumisen strategioitaan ja luoda yhteisiä tiekarttoja, suunnata strategisia investointejaan sekä päivittää kumppanuuksiaan työpaikkojen, kasvun ja investointien luomiseksi. Syksyllä 2014 Vanguard Initiative -alueet käynnistivät 3 konkreetista joint demonstration -hanketta kehittyneen valmistuksen (advanced manufacturing, ADMA) teemalla: High Performance Production with 3D Printing Efficient and Sustainable Manufacturing (ESM) Advanced Manufacturing for Energy Related Applications in Harsh Environments
Metallien 3D-tulostus Ajankohta: 28.10. - 29.10. Paikka: Tampereen teknillinen yliopisto TTY Osoite: Korkeakoulunkatu 10, Tampere Järjestäjä: 3D-tulostuksen akatemia, Tredea ja Pirkanmaan liitto Yritysseminaari 28.10 klo 9-16.30 Yritysseminaarissa luodaan katsaus metallitulostuksen tuoreimpaan tietoon ja toimijoihin. Puheenvuoroissa annetaan vastauksia pääkysymyksiin, kuten: Kuinka 3D-tulostuksesta luodaan liiketoimintaa? Mitä on metallien ammattimainen 3Dtulostus? Ketkä ovat menetelmää hyödyntäneet? Mitä maksaa metallikappaleiden tulostus ja mitä materiaaleja voi tulostaa? http://tapahtumatyrityksille.fi/tapahtumat/metallien-3d-tulostus