Jälkikäsittely: Kun pinnanlaadulla ja värillä on väliä

Kaikki lähtee aina hyvästä suunnittelusta ja toimivasta mallista, mutta onnistuneen 3D-tulostetun tuotteen laatuun vaikuttaa yhtälailla printtauksen jälkeinen käsittely. Laadukkaan jälkituotannon ainekset ovat toimivat prosessit ja taitava henkilökunta.

SLS-tulostustekniikan jälkituotanto lähtee rullaamaan siitä hetkestä, kun printtausajo tulee valmiiksi, ja printteriin muodostunut ”jauhekakku” on jäähtynyt sopivassa lämpötilassa riittävästi. Ajon aikana prosessikammion lämpötila on n. 175 astetta, joten jauhekakun sisään rakentuvia osia jäähdytetään ajon jälkeen joko printterin sisällä tai kehittämässämme jäähdytyskaapissa. Kaapin etuna on, että printterin saa nopeammin käyttöön, kun jauhekakku siirretään koneen sijaan kaappiin jäähtymään. Jäähdytyksen jälkeen osia ryhdytään purkamaan ja putsaamaan esiin jauhekakun seasta.

LASIKUULAPUHALLUS KUULUU HINTAAN

Suurin osa jauhekakun ylimääräisestä jauheesta irtoaa kiltisti käsipelillä, mutta sitä jää osien pinnoille, kanaviin ja reikiin silti aina jonkin verran. Pintojen ja kolojen viimeistely tehdäänkin lasikuulapuhaltamalla, joko käsin tai automatisoidusti. Käsinkuulaus on aavistuksen työlästä ja aikaavievää, mutta käytöstämme löytyy myös useampi automatisoitu kuulauskaappi, jotka nopeuttavat tätä vaihetta huomattavasti.

Lasikuulaus parantaa jonkin verran osien pinnanlaatua. Jos osille ei ole tilattu muita pintakäsittelyjä, kuulauksen jälkeen ne huuhdellaan, kuivataan ja lähetetään tilaajalle.

PAREMPI PINNANLAATU TÄRYHIOMALLA

Joskus pelkkä lasikuulaus ei riitä. Sileämmän pinnanlaadun saa aikaan koneellisesti täryhionnalla, jonka jäljiltä pinnanlaatu muistuttaa enemmän ruiskupainevalettua kappaletta. Täryhiottavat osat saavat olla kooltaan max 300mm, ja lisäksi on joitain geometriarajoitteita. Täryhionta hinnoitellaan kappalemäärän mukaan.

VÄRIÄ PINTAAN

Kaikki printatut osat ovat perusväriltään lähellä valkoista, sillä printtauksessa käytetty jauhe on vaaleaa. Valmiit osat voidaan kuitenkin värjätä mihin tahansa perusväriin. Ihan värikooditasolle emme värjäyksessä pääse, mutta käyttämämme uppovärjäystekniikka antaa osille tasaisen, kestävän väripinnan ilman, että osan paksuus muuttuu. Joitakin geometriarajoitteita on, mutta käytännössä n. 250mm kokoiset osat voidaan ongelmitta värjätä. Hinnoittelu täryhionnan tavoin kappalemäärien mukaan, mutta musta värjäys on tällä hetkellä lähestulkoon veloitukseton kovan menekin myötä.

Visuaalisia esittelykappaleita ja esim. pienoismalleja voidaan myös maalata halutuissa väreissä.

TOIMITUSAJOISTA

Sähköpostiin kolahtaa suht usein seuraavanlaisia kysymyksiä:
Onnistuuko toimitus kuluvan viikon aikana?
Onnistuuko ylihuomiseksi jos tuun ite hakemaan?
Nyt on hirmuinen kiire, kuinka pian saan osat?

Vastaus kahteen ensimmäiseen on mahdollisesti. Jos tilaat vain muutaman pienen ja muodoiltaan sopivan osan on mahdollista, että ne saa aseteltua osaksi seuraavan päivän tai parin suunniteltuja ajoja. Vielä jos posti ei eksy matkalla, on toivottu aikataulu mahdollinen.

On kuitenkin huomioitava, onko minkään printterin ajossa ylipäänsä tilaa, ja että ajon kesto on n. vuorokausi eikä esim. 36h. Myös jälkituotannon tarve vaikuttaa toimitusaikaan. Jos osat pitää täryhioa tai värjätä, saattaa ylihuominen mennä turhan tiukille vaikka tulisi itse hakemaan.

Entäpä hirmuinen kiire. Jos on kyseessä isompi tuotantosarja ja todella on harvinaislaatuinen ”elämän ja kuoleman” tilanne, ja joidenkin seuraaviin ajoihin menevien osien tuotantoa on aikataulullisesti mahdollista siirtää, saattavat hirmuisen kiireen osat päästä tuotannolliselle ohituskaistalle. Ohituskaistan käytöstä kilahtaa viivan alle kiireellisen työn lisä, sillä joudumme suunnittelemaan seuraavat ajot yleensä kokonaan uusiksi.

Tuotanto rullaa ajojen osalta myös viikonloppuisin. Viikonlopuille suunnittelemme lähtökohtaisesti pitkiä, jopa n. 40h kestäviä ajoja. Viikonloput mahdollistavat suht nopeat toimitukset alkuviikon tarpeisiin.

Muoviosien toimitusaikojen nyrkkisääntönä on hyvä pitää:

• Tilaa isommat tuotantosarjat noin 2-4 viikkoa ennen kuin tarvitset niitä
• Prototyypit ja yksittäiset tuotteet saat noin viikossa

METALLIOSIEN JÄLKITUOTANTO JA TOIMITUSAJAT

SLM-metalliajot päätyvät ajon jälkeen lämpöpäästöuuniin, jotta osien mekaaniset ominaisuudet saadaan viritettyä parhaimmilleen. Lämpöpäästön jälkeen varsinaisissa jälkitöissä suurin aika kuluu tukirakenteiden irrottamiseen ja näiden tukipintojen pinnanlaadun työstöön. Mitä paremmin osa on suunniteltu, sitä vähemmän se tarvitsee tukirakenteita printtausajossa ja näin ollen vähemmän aikaa ja vaivaa jälkituotannossa.

Pienempi metallikoneemme on dedikoitu kobolttikromille ja isossa koneessa vaihdamme ajossa olevaa materiaalia (alumiini, kobolttikromi, rosteri, työkaluteräs) tarpeen mukaan. Käytännössä isossa metallikoneessa on sama materiaali ajossa muutaman viikon ajan, jonka jälkeen se vaihdetaan, kun uusia tilauksia muille materiaaleille on tullut tarpeeksi. Ajossa oleva materiaali vaikuttaa siis metalliosien toimitusaikoihin.

3D-tulosteiden suunnittelun ja valmistuksen lisäksi Materflow auttaa yrityksiä hahmottamaan ja ottamaan 3D-tulostuksen mahdollisuuksia osaksi liiketoimintaa, muotoilua sekä konetekniikan ratkaisuja.