3D-tulostimen menetelmätutkimus
Laaksonen, Sonia (2016)
Laaksonen, Sonia
Tampereen ammattikorkeakoulu
2016
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2016053010725
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2016053010725
Tiivistelmä
Tämän opinnäytetyön tilaajana on 3D-Boosti -hanke, joka on Pirkanmaan liiton osittain rahoittama TTY:n, TAMKin ja Saskyn yhteinen 3D-tulostustoimintaa kehittävä hanke. Tampereen ammattikorkeakoulun konetekniikan laboratoriotiloihin on hankittu Stratasys Objet350 Connex3 3D-tulostin, jonka nestemäistä materiaalia suihkuttava valmistusmenetelmä ja tekniikan mahdollisuudet toivat tarpeen tehdä laitteelle menetelmätutkimusta. Tutkimustulosten perusteella työn on tarkoitus antaa tietoa tulostettavien kappaleiden suunnitteluun.
Menetelmätutkimus keskittyy tulosteiden tarkkuuksiin sekä tekniikan mahdollistavan kumimaisen materiaalin ominaisuuksiin ja mahdollisuuksiin. Tulosteiden toleransseja tutkittiin tekemällä mittauksia kahdenmuotoisille testikappaleille ja samalla tulostusmenetelmän tarkkuutta verrattiin eri tulostustekniikalla valmistettuihin mittapaloihin. Kumimaista materiaalia tutkittiin testaamalla sen kiinnittymistä ja käyttäytymistä liitoskohdissa vetokokeiden avulla. Kumin ominaisuuksia tutkittiin myös tarkastelemalla robottikäden tarttujaan liitettävien kappaleiden mahdollisuuksia.
Tutkimusten avulla saatiin selville tulostustarkkuuden olevan riippuvainen liikesuunnista ja työalustalle asettelun havaittiin vaikuttavan mittoihin. Selvitetyt tavoitemitan prosentuaaliset muutokset ovat kahdessa kolmesta liikesuunnassa valmistajan ilmoittaman tarkkuusalueen ± 0,02 – 0,085 mm sisäpuolella. Vertailu toiseen tulostustekniikkaan osoitti tekniikan olevan osin tarkempi ja osittain epätarkempi liikesuunnasta riippuen. Käytännön testien avulla saatiin selvitettyä kumimaisen materiaalin murtuvan eri tavalla eri liitostyypeillä, mutta kestävyyteen löytyi yhdistävä tekijä pinnanviimeistelyn ominaisuuksista. Kumimateriaalin pinnanviimeistelyn todettiin mahdollisesti vaikuttavan myös rasitusta vaativien kappaleiden käyttäytymiseen.
Menetelmätutkimus keskittyy tulosteiden tarkkuuksiin sekä tekniikan mahdollistavan kumimaisen materiaalin ominaisuuksiin ja mahdollisuuksiin. Tulosteiden toleransseja tutkittiin tekemällä mittauksia kahdenmuotoisille testikappaleille ja samalla tulostusmenetelmän tarkkuutta verrattiin eri tulostustekniikalla valmistettuihin mittapaloihin. Kumimaista materiaalia tutkittiin testaamalla sen kiinnittymistä ja käyttäytymistä liitoskohdissa vetokokeiden avulla. Kumin ominaisuuksia tutkittiin myös tarkastelemalla robottikäden tarttujaan liitettävien kappaleiden mahdollisuuksia.
Tutkimusten avulla saatiin selville tulostustarkkuuden olevan riippuvainen liikesuunnista ja työalustalle asettelun havaittiin vaikuttavan mittoihin. Selvitetyt tavoitemitan prosentuaaliset muutokset ovat kahdessa kolmesta liikesuunnassa valmistajan ilmoittaman tarkkuusalueen ± 0,02 – 0,085 mm sisäpuolella. Vertailu toiseen tulostustekniikkaan osoitti tekniikan olevan osin tarkempi ja osittain epätarkempi liikesuunnasta riippuen. Käytännön testien avulla saatiin selvitettyä kumimaisen materiaalin murtuvan eri tavalla eri liitostyypeillä, mutta kestävyyteen löytyi yhdistävä tekijä pinnanviimeistelyn ominaisuuksista. Kumimateriaalin pinnanviimeistelyn todettiin mahdollisesti vaikuttavan myös rasitusta vaativien kappaleiden käyttäytymiseen.