3D-Tulostus: katsaus tekniikkaan

Mikä 3D-tekniikka on oikea valinta juuri sinulle? Materiaaleja ja tekniikoita on todella paljon. Me pyrimme tarjoamaan teollisuuteen suunnattuja menetelmiä. Tästä artikkelista löydät katsauksen tekniikkaan. 

SLM, SLS ja 3SP -tekniikka

Jokaisella 3D-tulostustekniikalla on omat vahvuutensa, rajoitteensa ja vaatimuksensa. Alla näitä on kuvattuna lyhyesti.

SLM-tekniikka, metallitulostuksen standardi.

SLM eli Selective Laser Melting, tarkoittaa laserilla tapahtuvaa metallijauheen sulattamista kerros kerrokselta. Tekniikka on kasvanut maailmalla vahvasti yhdeksi valmistusmenetelmäksi perinteisten valmistustekniikoiden rinnalle. Menetelmä tuottaa huokosvapaita kappaleita joilla on hyvät metallurgiset ominaisuudet ja korkea tiheys.

SLM-tekniikalla kappaleet syntyvät kerroksista, jotka ovat erittäin ohuita: paksuus on n. 0.02-0.1 mm. Tuloksena syntyy erittäin kestäviä ja laadukkaita kappaleita. Materiaalien kirjo on kohtalaisen hyvä ja niihin kuuluu erilaiset teräkset, titaani, kobolttikromi, alumiini sekä muita erikoisempia materiaaleja. Haastavia materiaaleja on useita mm. kupari tai puhdas alumiini. Ne heijastavat lasersädettä niin paljon, ettei se tahdo absorboitua.

Tekniikan syntyyn on vahvasti vaikuttanut lentokone- ja avaruusteollisuus, jotka ovatkin olleet tekniikoiden veturina. Tänä päivänä lähes kaikki teollisuusalat ovat mukana tekniikan käytössä sen tuomien etujen takia. Tulostus sallii mitä erikoisemmat valmistettavat muodot ja hyvään kustannustasoon on mahdollista päästä, kun osat suunnittelee lähtökohtaisesti valmistusta varten. Tällöin materiaalia laitetaan vain sinne missä sitä tarvitaan ja muutamalla nyrkkisäännöllä jälkityöstöön kuluva aika voidaan minimoida.

Materflown käytössä yleisimmistä metallimateriaaleista on ruostumaton teräs 316L, kobolttikromi, työkaluteräs ja alumiini. Pääasiallisesti kobolttikromia työstetään pienimmällä metallikoneellamme, koska sen päätuotanto menee dentaalisektorille. Dentaalisektorilla on omat vaatimuksensa tarkkuudesta ja pinnanlaadusta sekä monesta muusta kriittisestä asiasta. Isommalla metallikoneellamme teemme RST 316L (ruostumaton teräs), työkaluterästä, sekä alumiinia. Isomman tuotantolaitteen rakennusvauhti on monta kertaluokkaa parempi ja sen tuotantokapasiteetilla palvelemme teollisuutta. Lisätietoa käyttämistämme materiaaleista löydät täältä.

SLS-tekniikka, muovitulostuksen standardi.

SLS eli Selective Laser Sintering (lasersintraus). Lasersintraus yhdistetään useimmiten muoviin ja polyamidiin. Tekniikalla syntyvät kappeleet muodostuvat kerroksista, jotka ovat n. 0.1-0.15 mm. Pulveripetimenetelmässä koko rakennusalusta täytetään kerroksittain muovijauheella, joka sulatetaan laserilla. Kerroksia tehdään haluttu määrä, jotta saadaan halutun korkuinen valmistusajo. Kappaleet muodostuvat siis jauheen sekaan, joka samalla tukee kappaleita ja sen osia. Näin ollen lasersintraustekniikalla ei ole geometriarajoitteita lukuunottamatta umpinaisia tyhjiä rakenteita (esim. sisältä tyhjä pallo).

SLS on tehokas sarjavalmistusmenetelmä, jolla saa tehtyä kerralla satoja tai peräti tuhansia osia. Materflown ajamissa valmistusajoissa voi olla useiden eri asiakkaiden tilaamia osia yhdistettynä yhdeksi tuotantoajoksi. Tällöin päästään järkevään kustannustasoon ja tehokkaisiin tuotantoajoihin. Viimeistelynä kaikki osat lasikuulapuhalletaan pinnanlaadun parantamiseksi ja jäännösjauheen poistamiseksi. SLS-tekniikan valmistusmateriaaleihin lukeutuvat hyvin pitkälti erilaiset nylonjohdannaiset, elastomeereista löytyy TPE/TPU ja polyolefiinien kategoriasta mm. polypropeeni. Ajantasaiset muovimateriaalimme löydät täältä.

SLS-tekniikalla tehdyt kappaleet ovat pääsääntöisesti valkoisia, mutta ne voidaan käsitellä tehokkaasti lähes mihin väriin tahansa. Lisäksi meiltä löytyy optio pinnanlaadun parantamiseksi, joka tapahtuu täryhionnan avulla. Tällöin päästään ruiskupuristusta vastaavaan pinnanlaatuun, joka on huomattavasti sileämpi kuin raaka-kappaleet suoraan koneesta. Tarvittaessa pystymme pinnoittamaan osat ja luomaan hydrofobisia pintoja esim. elintarvikesektorille.

3SP – UV-kovetteiset hartsit

3SP on muovitulostustekniikka, jossa raaka-aineena on UV-kovetteinen hartsipohjainen neste, joka kovetetaan UV-laserilla. 3SP on ainoa menetelmä, jolla saadaan tehtyä kirkkaita kappaleita. Menetelmän detaljitarkkuus on korkea ja pinnanlaatu hyvä, mutta mekaaniset ominaisuudet huonoja. Mekaaniset ominaisuudet myös huononevat ajan kanssa, kun materiaali altistuu UV-säteilylle, esimerkiksi auringosta. Materiaalit ovat epoxin kaltaisia ja myös sen johdannaisia. Materiaalia käytetään esim. muottimastereina, valojohteissa sekä pinnanlaatua ja tarkkuutta vaativissa prototyypeissä. Menetelmä vaatii valmistusta varten tuet, koska rakennus tapahtuu nesteeseen. 3SP-tekniikalla käytämme E-glass materiaalia, joka voidaan käsitellä lakalla tai hiomalla, jolloin saadaan erilaisia optisia ominaisuuksia. Materiaaleista lisätietoa täällä.

3D-tulostustekniikoita on markkinoilla jo iso kirjo ja toisinaan voi olla tarve todella erikoiselle materiaalille. Meiltä löytyy verkosto ja tietotaito palvella myös haastavammissa pyynnöissä. Ota yhteyttä, jos mietityttää mikä tekniikka sopii sinulle!

OTA YHTEYTTÄ

Recommended Posts
Ota Yhteyttä

Jätä viesti meille niin palaamme asiaan pikapuoliin!

Not readable? Change text. captcha txt

Start typing and press Enter to search