Metal material needs of Finnish industry in laser powder bed fusion
Oltamo, Markus (2019)
Kandidaatintyö
Oltamo, Markus
2019
School of Energy Systems, Konetekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2019112844597
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2019112844597
Tiivistelmä
This study was carried out to investigate the metal material needs of Finnish industry for laser-based powder bed fusion (L-PBF), which belongs to additive manufacturing (AM) technologies, which are also known as 3D printing technologies. Another purpose was to investigate commercial powder availability of the found materials for L-PBF. This thesis comprises of a literature research about metal additive manufacturing, L-PBF and a table of available metal powders for L-PBF as well as of results of a quantitative survey about the metal materials needs of Finnish industry for L-PBF. 17 representatives from 15 Finnish industrial companies were interviewed for the survey.
Familiarity of metal 3D printing of the respondents were found to be moderate on average. Three respondents had used 3D printing of metal materials professionally and 14 had not. 12 respondents expressed needs for 3D printing of metal materials in the future, while three were uncertain and two did not find it relevant.
The respondents had previously used ten different metal materials for 3D printing and expressed future needs for 12 different materials. 11 of these materials were found to be available for L-PBF from at least one powder supplier and one material was found to be unavailable for L-PBF. In total, 224 different metal materials were found to be available from different manufacturers. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli kartoittaa suomalaisen teollisuuden metallimateriaali tarpeita laserpohjaiseen jauhepetisulatukseen (L-PBF), joka kuuluu lisäävän valmistuksen eli ns. 3D-tulostuksen piiriin (AM). Tarkoitus oli myös selvittää, että onko löydettyjä metallimateriaaleja myytävänä kaupallisina jauheina, joita voidaan käyttää laserpohjaisessa jauhepetisulatuksessa. Työn alussa esitetään kirjallisuustutkimuksen avulla metallien lisäävää valmistusta, laserpohjaista jauhepetisulatusta sekä myytävänä olevat kaupalliset metallijauheet, jotka soveltuvat käytettäväksi laserpohjaisessa jauhepetisulatuksessa. Työn lopussa esitetään kvantitatiivisen kyselyn tulokset, johon vastasi 15 yrityksestä 17 työntekijää.
Haastattelusta ilmeni, että haastateltavat tunsivat metallien 3D-tulostuksen keskiarvoltaan kohtalaisesti. Kolme vastaajaa oli käyttänyt metallien 3D-tulostusta työssään aikaisemmin ja 14 ei ollut. 12 vastaajaa koki tarvitsevansa metallien 3D-tulostusta tulevaisuudessa. Kolme vastaajaa ei osannut sanoa, tarvitsevatko he metallien 3D-tulostusta tulevaisuudessa vai ei, ja kaksi koki sen tarpeettomaksi.
Aiemmin metallien 3D-tulostusta työssään käyttäneet kertoivat tehneensä tulosteita kymmenestä eri metallimateriaalista. Vastaajat, jotka haluaisivat käyttää metallien 3D- tulostusta tulevaisuudessa, kertoivat haluavansa tehdä tulosteita 12:sta eri metallimateriaalista. Näistä materiaaleista 11 löytyy laserpohjaisen jauhepetisulatukseen soveltuvana metallijauheena kansainvälisiltä markkinoilta vähintään yhdeltä myyjältä, mutta yhtä ei löydy. Kansainvälisiltä markkinoilta löytyi yhteensä 224 eri metallimateriaalia, jotka soveltuvat laserpohjaiseen jauhepetisulatukseen.
Familiarity of metal 3D printing of the respondents were found to be moderate on average. Three respondents had used 3D printing of metal materials professionally and 14 had not. 12 respondents expressed needs for 3D printing of metal materials in the future, while three were uncertain and two did not find it relevant.
The respondents had previously used ten different metal materials for 3D printing and expressed future needs for 12 different materials. 11 of these materials were found to be available for L-PBF from at least one powder supplier and one material was found to be unavailable for L-PBF. In total, 224 different metal materials were found to be available from different manufacturers.
Haastattelusta ilmeni, että haastateltavat tunsivat metallien 3D-tulostuksen keskiarvoltaan kohtalaisesti. Kolme vastaajaa oli käyttänyt metallien 3D-tulostusta työssään aikaisemmin ja 14 ei ollut. 12 vastaajaa koki tarvitsevansa metallien 3D-tulostusta tulevaisuudessa. Kolme vastaajaa ei osannut sanoa, tarvitsevatko he metallien 3D-tulostusta tulevaisuudessa vai ei, ja kaksi koki sen tarpeettomaksi.
Aiemmin metallien 3D-tulostusta työssään käyttäneet kertoivat tehneensä tulosteita kymmenestä eri metallimateriaalista. Vastaajat, jotka haluaisivat käyttää metallien 3D- tulostusta tulevaisuudessa, kertoivat haluavansa tehdä tulosteita 12:sta eri metallimateriaalista. Näistä materiaaleista 11 löytyy laserpohjaisen jauhepetisulatukseen soveltuvana metallijauheena kansainvälisiltä markkinoilta vähintään yhdeltä myyjältä, mutta yhtä ei löydy. Kansainvälisiltä markkinoilta löytyi yhteensä 224 eri metallimateriaalia, jotka soveltuvat laserpohjaiseen jauhepetisulatukseen.