{"id":371,"date":"2019-01-29T14:53:08","date_gmt":"2019-01-29T14:53:08","guid":{"rendered":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/?p=371"},"modified":"2021-03-24T12:18:42","modified_gmt":"2021-03-24T12:18:42","slug":"3d-skannauksesta-3d-skannaus-ja-3d-tulostus","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/2019\/01\/29\/3d-skannauksesta-3d-skannaus-ja-3d-tulostus\/","title":{"rendered":"3D-skannauksesta: 3D-skannaus ja 3D-tulostus"},"content":{"rendered":"<p>3D-skannaus on 3D-tulostuksen tapaan laaja k\u00e4site jonka sis\u00e4\u00e4n mahtuu useita erilaisia prosesseja ja sovelluksia. Yleisesti ottaen 3D-skannauksella tarkoitetaan menetelm\u00e4\u00e4, jossa kappaleesta muodostetaan virtuaalinen 3D-malli. 3D-Skannauksen menetelmi\u00e4 on useita (mm. fotogrammetria, laservaloon sek\u00e4 strukturoituun valoon perustuvat menetelm\u00e4t).<\/p>\n<p>T\u00e4ss\u00e4 blogikirjoituksessa keskityt\u00e4\u00e4n p\u00e4\u00e4asiassa laserpohjaiseen, piirteiden avulla tapahtuvaan 3D-skannaukseen ja sen hy\u00f6dynt\u00e4miseen 3D-tulostuksen yhteydess\u00e4. Aiemmassa blogikirjoituksessa k\u00e4siteltiin 3D-skannauksen k\u00e4ytt\u00f6\u00e4 teollisuuden ty\u00f6kaluna (linkki: <a href=\"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/2018\/08\/28\/3d-skannaus-osa-1-2-3d-skannaus-valmistavan-teollisuuden-tyokaluna\/\">https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/2018\/08\/28\/3d-skannaus-osa-1-2-3d-skannaus-valmistavan-teollisuuden-tyokaluna\/<\/a>).<\/p>\n<p>3D-skanneri on siis t\u00e4ss\u00e4 tapauksessa laite, jolla tuotetaan dataa reaalimaailman kohteesta, esimerkiksi sen muodosta ja\/tai ulkon\u00e4\u00f6st\u00e4. Skanneri heijastaa kohteeseen jonkin m\u00e4\u00e4r\u00e4tyn kuvion ja kuvaa heijastetun kuvion yhdell\u00e4 tai useammalla kameralla. Muotodata tuotetaan analysoimalla heijastetun kuvion muodonmuutoksia. Useat per\u00e4kk\u00e4iset muotodatat yhdistet\u00e4\u00e4n toisiinsa k\u00e4ytt\u00e4m\u00e4ll\u00e4 niiss\u00e4 esiintyvi\u00e4 yhteisi\u00e4 piirteit\u00e4, esimerkiksi kohdistustarroista muodostuvia \u201dt\u00e4htikuvioita\u201d.<\/p>\n<p>Lopullinen skannerista ulos saatava muotodata on yleisesti mittapistepilvi 3D-avaruudessa, tai siit\u00e4 luotu polygoni-pintamalli. Jotkut skannerit tallentavat lis\u00e4ksi v\u00e4ritiedon jokaiselle mittapisteelle, jolloin skannauksesta syntyv\u00e4 malli on realistinen my\u00f6s v\u00e4rien puolesta.<\/p>\n<p>Aika usein 3D-tulostuksen yhteydess\u00e4 puhutaan 3D-skannauksesta menetelm\u00e4n\u00e4, jolla olemassaoleva kappale voidaan kopioida. T\u00e4m\u00e4 pit\u00e4\u00e4 kuitenkin harvoin paikkansa, sill\u00e4 vaikka 3D-skannaus on hy\u00f6dyllinen ja nykyisin laajasti k\u00e4ytetty menetelm\u00e4, on sen k\u00e4yt\u00f6ss\u00e4 tiettyj\u00e4 rajoitteita. Skannattavan kappaleen ulkomuodot voidaan tallentaa digitaaliseen muotoon, mutta kappaleen toimintaa tai sis\u00e4isi\u00e4 rakenteita ei saada suoraan kopioitua.<\/p>\n<p>3D-skannausta voidaan hy\u00f6dynt\u00e4\u00e4 3D-mallin luomisessa sek\u00e4 kohteen 3D-mittauksessa. Sen avulla voidaan saada mittatietoa suhteellisen nopeasti ja helposti ja menetelm\u00e4n k\u00e4ytt\u00f6 on suomessakin kasvanut viime vuosina nopeaa vauhtia. 3D-mittauksessa hy\u00f6ty tulee esille erityisesti silloin, kun kyseess\u00e4 on perinteisin menetelmin hankalasti mitattavat muodot. Menetelm\u00e4n k\u00e4ytt\u00f6 tuotannossa vaatii usein erillisen mittausohjelmiston, jonka avulla mittadataa voidaan tarkastella tai verrata referenssimittoihin nopeasti.<\/p>\n<p>Seuraavaksi k\u00e4yd\u00e4\u00e4n l\u00e4pi muutama esimerkki 3D-skannauksen k\u00e4yt\u00f6st\u00e4 3D-tulostukseen liittyen, kun valmistusmateriaalina on muovi.<\/p>\n<p><strong>Esimerkki 1: Kipsipatsaan 3D-skannaus 3D-malliksi ja siit\u00e4 eteenp\u00e4in 3D-tulostetuksi pienoismalliksi, sek\u00e4 osaksi betonivalumuottia.<\/strong><\/p>\n<p>T\u00e4ss\u00e4 esimerkkitapauksessa tarkastelun kohteena oli kipsist\u00e4 valmistettu patsas, jota p\u00e4\u00e4tettiin hy\u00f6dynt\u00e4\u00e4 osana betonivalumuotteihin liittyv\u00e4\u00e4 testausta. Kipsi on materiaalina helposti 3D-skannattavaa.<\/p>\n<figure id=\"attachment_372\" aria-describedby=\"caption-attachment-372\" style=\"width: 750px\" class=\"wp-caption alignnone\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-large wp-image-372\" src=\"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2019\/01\/2019-01-scan2-kuva1-1024x405.jpg\" alt=\"\" width=\"750\" height=\"297\" srcset=\"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2019\/01\/2019-01-scan2-kuva1-1024x405.jpg 1024w, https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2019\/01\/2019-01-scan2-kuva1-300x119.jpg 300w, https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2019\/01\/2019-01-scan2-kuva1-768x304.jpg 768w, https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2019\/01\/2019-01-scan2-kuva1.jpg 1325w\" sizes=\"auto, (max-width: 750px) 100vw, 750px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-372\" class=\"wp-caption-text\">Kuva 1. Patsaan 3D-skannaus, tietokoneelle muodostuva 3D-malli. Kuva: Lauri Alonen, 2018.<\/figcaption><\/figure>\n<p>Patsaan 3D-skannaus tehtiin Creaform Handyscan 700 3D-skannerilla 1 mm mittapistev\u00e4lill\u00e4. Tarvittaessa skannattuun malliin j\u00e4\u00e4vi\u00e4 virheit\u00e4 voidaan korjata suoraan 3D-skannerin mukana tulleella VX-elements ohjelmistolla skannausvaiheessa tai sen j\u00e4lkeen. T\u00e4ss\u00e4 tapauksessa muuten t\u00e4ydellisesti skannatusta mallista korjattiin ohjelmistolla vain mallin pohjaan j\u00e4\u00e4nyt reik\u00e4, jonka j\u00e4lkeen 3D-malli tallennettiin STL-muotoon.<\/p>\n<p>3D-tulostettavat kappaleet on hyv\u00e4 tarkastaa ennen 3D-tulostusta pintamallissa esiintyvien virheiden varalta. Varsinkin STL-formaattiin tallennetuissa 3D-malleissa on usein erin\u00e4isi\u00e4 virheit\u00e4, jotka voivat aiheuttaa valmistettavaan kappaleeseen virheit\u00e4. 3D-mallia voidaan viel\u00e4 tarvittaessa korjata siihen soveltuvalla muokkausohjelmalla ennen 3D-tulostimelle viemist\u00e4. T\u00e4ss\u00e4 tapauksessa tarkastukseen k\u00e4ytettiin Netfabb Professional \u2013ohjelmaa.<\/p>\n<figure id=\"attachment_373\" aria-describedby=\"caption-attachment-373\" style=\"width: 750px\" class=\"wp-caption alignnone\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-large wp-image-373\" src=\"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2019\/01\/2019-01-scan2-kuva2-1024x356.jpg\" alt=\"\" width=\"750\" height=\"261\" srcset=\"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2019\/01\/2019-01-scan2-kuva2-1024x356.jpg 1024w, https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2019\/01\/2019-01-scan2-kuva2-300x104.jpg 300w, https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2019\/01\/2019-01-scan2-kuva2-768x267.jpg 768w, https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2019\/01\/2019-01-scan2-kuva2.jpg 1508w\" sizes=\"auto, (max-width: 750px) 100vw, 750px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-373\" class=\"wp-caption-text\">Kuva 2. Patsaan 3D-malli STL-polygonimallina ja siivutettuna 2D-mallina Netfabb ohjelmassa. Kuva: Lauri Alonen, 2018.<\/figcaption><\/figure>\n<p>3D-skannauksen pohjalta luotu 3D-malli tulostettiin jauhepetitekniikkaan perustuvalla 3D-tulostimella (EOS P350), jota varten 3D-malli t\u00e4ytyy lopuksi siivuttaa 2D-kerroksiksi. Tarvittaessa mallin 2D-reunaviivoja voidaan korjata viel\u00e4 2D-kerrostasollakin. Lopuksi malli tallennetaan 2D-kerroksista koostuvassa SLI (slice layer interface) -formaatissa.<\/p>\n<p>3D-tulostetun kappaleen tarkastelun j\u00e4lkeen 3D-mallista p\u00e4\u00e4tettiin hy\u00f6dynt\u00e4\u00e4 betonivalutestauksessa vain kasvot. Kasvoja muokattiin hieman paremmin k\u00e4ytt\u00f6kohteeseen soveltuviksi, jonka j\u00e4lkeen niist\u00e4 valmistettiin pursotustekniikkaan perustuvalla 3D-tulostimella muotti. Valmistettua muottia k\u00e4ytettiin betonipylv\u00e4\u00e4n valussa.<\/p>\n<figure id=\"attachment_374\" aria-describedby=\"caption-attachment-374\" style=\"width: 750px\" class=\"wp-caption alignnone\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-large wp-image-374\" src=\"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2019\/01\/2019-01-scan2-kuva3-1024x426.jpg\" alt=\"\" width=\"750\" height=\"312\" srcset=\"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2019\/01\/2019-01-scan2-kuva3-1024x426.jpg 1024w, https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2019\/01\/2019-01-scan2-kuva3-300x125.jpg 300w, https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2019\/01\/2019-01-scan2-kuva3-768x320.jpg 768w, https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2019\/01\/2019-01-scan2-kuva3.jpg 1256w\" sizes=\"auto, (max-width: 750px) 100vw, 750px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-374\" class=\"wp-caption-text\">Kuva 3. Patsaasta EOS EOSINT P350 jauhepetitulostimella tulostettu pienoismalli, patsaan kasvoista valmistettu muotti, betonista muovimuotin avulla valettu kasvo osana betonipylv\u00e4st\u00e4 Kuva: Lauri Alonen, 2018.<\/figcaption><\/figure>\n<p><strong>Esimerkki 2: 3D-tulosteiden valmistuksen laadunvarmistus <\/strong><\/p>\n<p>Lis\u00e4\u00e4v\u00e4n valmistuksen tunnetuimpia hy\u00f6tyj\u00e4 on sen soveltuvuus massar\u00e4\u00e4t\u00e4l\u00f6intiin. Valmistettavan tuotantoer\u00e4n jokainen kappale voi olla erilainen ilman merkitt\u00e4v\u00e4\u00e4 vaikutusta valmistusprosessin toimintaan. Jokainen valmistettava kappale valmistuu geometriastaan huolimatta menetelm\u00e4n mukaisessa mittatoleranssissa.<\/p>\n<p>Toisaalta sama kappale pit\u00e4isi pysty\u00e4 valmistamaan yh\u00e4 uudelleen k\u00e4ytt\u00e4m\u00e4ll\u00e4 samoja tulostusparametreja, niin ett\u00e4 kappaleen mittatarkkuus valmistuskertojen v\u00e4lill\u00e4 s\u00e4ilyy muuttumattomana. T\u00e4m\u00e4n esimerkin tarkoitus on havainnollistaa eroja pursotusmenetelm\u00e4ll\u00e4 valmistettujen kappaleiden v\u00e4lill\u00e4. Pursotusmenetelm\u00e4 on yksi yleisimmist\u00e4 lis\u00e4\u00e4v\u00e4n valmistuksen menetelmist\u00e4.<\/p>\n<p>Vaikka kappaleiden valmistuksessa k\u00e4ytett\u00e4v\u00e4 lis\u00e4\u00e4v\u00e4n valmistuksen menetelm\u00e4 olisi sama, on eri koneiden ja laitteiden v\u00e4lill\u00e4 eroja. Lis\u00e4ksi valmistusmenetelmien toimintaan vaikuttaa suuri m\u00e4\u00e4r\u00e4 muuttujia, joilla voi olla vaikutusta lopputulokseen. Testikappaleissa havaittuja eroja syntyi mm. k\u00e4ytetyst\u00e4 materiaalista, valmistettavien kappaleiden tulostusm\u00e4\u00e4r\u00e4st\u00e4 (pidempi j\u00e4\u00e4htymisaika ennen seuraavaa kerrosta), k\u00e4ytetyst\u00e4 tulostimesta (erilainen siivutus, ajoparametrit, suutin, \u2026).<\/p>\n<p>Teollisuudessa edell\u00e4 mainitut erot pyrit\u00e4\u00e4n yleens\u00e4 minimoimaan hyv\u00e4ksytt\u00e4m\u00e4ll\u00e4 kappaleen valmistus tietylle 3D-tulostinlaitteelle, ajoparametreille, er\u00e4koolle ja materiaalille. Lis\u00e4ksi varsinkin metallin 3D-tulostuksessa varmistetaan materiaaliominaisuuksien s\u00e4ilyminen testauksen ja mittauksen avulla.<\/p>\n<p>Esimerkkikappaleen geometria on muokattu ja pienemm\u00e4ksi skaalattu versio todellisesta teollisuuden kappaleesta, ja sit\u00e4 valmistettiin materiaalin pursotusmenetelm\u00e4\u00e4n perustuvalla 3D-tulostimella (German Reprap x1000) viisi kappaletta kahdesta eri materiaalista. Suuttimen koko oli 0,8 mm, kerroskorkeutena 0,2 mm. Tulostuksen j\u00e4lkeen kappaleet 3D-skannattiin ja niit\u00e4 verrattiin kesken\u00e4\u00e4n sek\u00e4 tulostuksen pohjana olleeseen STL-tiedostoon mittavirheiden havaitsemiseksi. Vertailussa k\u00e4ytettiin mittavirheiden v\u00e4rikarttaa sek\u00e4 erillisi\u00e4 mittapisteit\u00e4, jotka olivat sijoitettu kappaleen reunoille.<\/p>\n<p><strong>Testiss\u00e4 1<\/strong> materiaalina oli PLA. Testin kappaleet 1 ja 5 valmistettiin yksitt\u00e4istulostuksina, kappaleet 2-4 valmistettiin samassa ajossa. Alla kuva testikappaleista tulostettuina.<\/p>\n<figure id=\"attachment_375\" aria-describedby=\"caption-attachment-375\" style=\"width: 1023px\" class=\"wp-caption alignnone\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-full wp-image-375\" src=\"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2019\/01\/2019-01-scan2-kuva4.jpg\" alt=\"\" width=\"1023\" height=\"342\" srcset=\"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2019\/01\/2019-01-scan2-kuva4.jpg 1023w, https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2019\/01\/2019-01-scan2-kuva4-300x100.jpg 300w, https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2019\/01\/2019-01-scan2-kuva4-768x257.jpg 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 1023px) 100vw, 1023px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-375\" class=\"wp-caption-text\">Kuva 4. Testin kappaleet tulostuksen j\u00e4lkeen.<\/figcaption><\/figure>\n<p>Testikappaleen geometriassa on joitakin haastavia piirteit\u00e4 pursottavalle tulostukselle ja yksi selke\u00e4 ongelmakohta jonka osalta tulostusj\u00e4lki oli heikompi kaikissa kappaleissa. Havaittu virhe olisi ollut mahdollista v\u00e4ltt\u00e4\u00e4 oikeanlaisen tukirakenteen avulla, sill\u00e4 kaareva piirre oli juuri sill\u00e4 rajalla, ett\u00e4 tukirakenne olisi tarpeen. 3D-skannaus tuo esille mittavirhein\u00e4 my\u00f6s materiaalin pursotusmenetelm\u00e4lle tyypilliseen tapaan aiheutuvat purseet, sill\u00e4 kappaleita ei j\u00e4lkik\u00e4sitelty ennen skannausta.<\/p>\n<p>V\u00e4rikarttaa tarkastellessa on hyv\u00e4 huomioida se, ett\u00e4 v\u00e4rikartassa on verrattu kaikkien tulosteiden mittaeroja STL-tiedostoon sek\u00e4 toisiinsa. Kun mittavirheit\u00e4 yhdistet\u00e4\u00e4n samaan kuvaan, huomioidaan niiss\u00e4 vain suurimmat virheet. Mik\u00e4li samassa mittapisteess\u00e4 eri kappaleiden v\u00e4lill\u00e4 on ollut heittoja sek\u00e4 plus- ett\u00e4 miinussuuntaan, huomioidaan niist\u00e4 vain toinen. Jos esimerkiksi samassa pisteess\u00e4 on ollut jossain kappaleessa -1 mm heitto, ja toisessa kappaleessa +0.5 mm heitto, on se v\u00e4rikartassa huomioitu suuremman heiton eli -1 mm mukaan.<\/p>\n<p>Polyworksissa voidaan esitt\u00e4\u00e4 poikkeamat (mittavirheet) mm. v\u00e4rikarttana sek\u00e4 siihen liittyv\u00e4n\u00e4 taulukkona, jossa kuvataan poikkeamien keskiarvo, keskihajonta sek\u00e4 keskihajonnan kerrannaiset (1-6* keskihajonta). Kerrannaisilla tarkoitetaan t\u00e4ss\u00e4 yhteydess\u00e4 sit\u00e4, montako prosenttia mittauksista sijoittuu keskihajonnan alueelle. Esim. 87% mittauksista osuu 1*keskihajonta \u2013alueelle, 96% mittauksista 2*keskihajonta -alueelle, 98% mittauksista 3*keskihajonta -alueelle, jne.<\/p>\n<p>Seuraavassa kuvassa on esitetty v\u00e4rikartat kappaleiden v\u00e4lilt\u00e4 sek\u00e4 STL-tiedostoon verrattuna. Kuten kuvasta ilmenee, suurin osa kappaleen geometriasta toistui ongelmitta. Ensimm\u00e4isen testin kappaleiden poikkeamat referenssikappaleeseen n\u00e4hden:<\/p>\n<ul>\n<li>Mittapisteiden lukum\u00e4\u00e4r\u00e4: 13121950<\/li>\n<li>Kokonaispoikkeama: keskiarvo 0,032 mm, keskihajonta 0,096 mm (83,5% mittapisteist\u00e4, 2*keskihajonta 95,3% mittapisteist\u00e4).<\/li>\n<li>Positiivinen poikkeama: keskiarvo 0,069 mm, keskihajonta 0,095 (89,8% mittapisteist\u00e4, 2*keskihajonta 95,5% mittapisteist\u00e4).<\/li>\n<li>Negatiivinen poikkeama: keskiarvo -0,036 mm, keskihajonta 0,051 mm (87,9% mittapisteist\u00e4, 2*keskihajonta 96,2% mittapisteist\u00e4).<\/li>\n<li>Lis\u00e4ksi 0,016% mittapisteist\u00e4 ei mahtunut asetettujen toleranssirajojen (+\/- 1 mm) sis\u00e4puolelle.<\/li>\n<\/ul>\n<figure id=\"attachment_376\" aria-describedby=\"caption-attachment-376\" style=\"width: 937px\" class=\"wp-caption alignnone\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-full wp-image-376\" src=\"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2019\/01\/2019-01-scan2-kuva5.jpg\" alt=\"\" width=\"937\" height=\"523\" srcset=\"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2019\/01\/2019-01-scan2-kuva5.jpg 937w, https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2019\/01\/2019-01-scan2-kuva5-300x167.jpg 300w, https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2019\/01\/2019-01-scan2-kuva5-768x429.jpg 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 937px) 100vw, 937px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-376\" class=\"wp-caption-text\">Kuva 5. Vasemmalla vertailukuva STL-tiedostoon, keskell\u00e4 tulosteiden keskin\u00e4inen vertailukuva, oikealla kuva tulosteesta. Mitta-asteikot: Max (&gt; 1 mm), UpTol (0,5 \u2013 1 mm), UpWarn (0 \u2013 0,5 mm), LoWarn (0 &#8211; -0,5 mm), LoTol (-0,5 &#8211; -1 mm), Min (&lt; -1mm).<\/figcaption><\/figure>\n<p><strong>Testiss\u00e4 2<\/strong> materiaaliksi valittiin UPM Formi, joka on PLA \u2013pohjainen puukuitufilamentti. UPM Formi on havaittu hyvin kantavaksi materiaaliksi joka mahdollistaa selv\u00e4sti jyrkemm\u00e4t tulostuskulmat kuin perusfilamentit. Puufilamentissa oleva kuitu est\u00e4\u00e4 materiaalin kutistumista, mutta tekee samalla materiaalista PLA-materiaalia pehme\u00e4mm\u00e4n ja joustavamman. Testin kappaleet valmistettiin yksitt\u00e4istulostuksina.<\/p>\n<p>Testin 2 osat n\u00e4yttiv\u00e4t silm\u00e4m\u00e4\u00e4r\u00e4isesti tarkasteltuna hieman tulostuslaadultaan paremmilta kuin PLA \u2013materiaalista valmistetut kappaleet, sill\u00e4 selv\u00e4sti n\u00e4kyvien purseiden m\u00e4\u00e4r\u00e4 oli pienempi. Toisaalta muutamat selv\u00e4t virhekohdat puolestaan n\u00e4yttiv\u00e4t hieman karkeammilta. Koska siivutus tehtiin samoilla asetuksilla, toistui kappaleissa yleisesti ottaen samat virhekohdat t\u00e4ll\u00e4kin materiaalilla.<\/p>\n<p>Seuraavassa kuvassa on esitetty v\u00e4rikartat kappaleiden v\u00e4lilt\u00e4 sek\u00e4 STL-tiedostoon verrattuna. Ensimm\u00e4isess\u00e4 testiss\u00e4 k\u00e4ytetyn PLA-materiaalin tapaan suurin osa kappaleen geometriasta toistui ongelmitta. Kappaleiden poikkeamat (mittavirheet) referenssikappaleeseen n\u00e4hden:<\/p>\n<ul>\n<li>Mittapisteiden lukum\u00e4\u00e4r\u00e4: 1029480<\/li>\n<li>Kokonaispoikkeama: keskiarvo -0,049 mm, keskihajonta 0,121 mm (77,7% mittapisteist\u00e4, 2*keskihajonta 97,2% mittapisteist\u00e4).<\/li>\n<li>Positiivinen poikkeama: keskiarvo 0,055 mm, keskihajonta 0,062 mm (90,8% mittapisteist\u00e4, 2*keskihajonta 98,3% mittapisteist\u00e4).<\/li>\n<li>Negatiivinen poikkeama: keskiarvo -0,108 mm, keskihajonta 0,106 mm (88.2% mittapisteist\u00e4, 2*keskihajonta 97,2% mittapisteist\u00e4). Tulosten perusteella n\u00e4iden kahden materiaalien v\u00e4lill\u00e4 ei siis ole suurta eroa lopputulokselle.<\/li>\n<li>Lis\u00e4ksi 0,722% mittapisteist\u00e4 ei mahtunut asetettujen toleranssirajojen (+\/- 1 mm) sis\u00e4puolelle.<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<figure id=\"attachment_378\" aria-describedby=\"caption-attachment-378\" style=\"width: 953px\" class=\"wp-caption alignnone\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-full wp-image-378\" src=\"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2019\/01\/2019-01-scan2-kuva7.jpg\" alt=\"\" width=\"953\" height=\"524\" srcset=\"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2019\/01\/2019-01-scan2-kuva7.jpg 953w, https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2019\/01\/2019-01-scan2-kuva7-300x165.jpg 300w, https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2019\/01\/2019-01-scan2-kuva7-768x422.jpg 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 953px) 100vw, 953px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-378\" class=\"wp-caption-text\">Kuva 7. Vasemmalla vertailukuva STL-tiedostoon, keskell\u00e4 tulosteiden keskin\u00e4inen vertailukuva, oikealla kuva tulosteesta. Mitta-asteikot: Max (&gt; 1 mm), UpTol (0,5 \u2013 1 mm), UpWarn (0 \u2013 0,5 mm), LoWarn (0 &#8211; -0,5 mm), LoTol (-0,5 &#8211; -1 mm), Min (&lt; -1mm).<\/figcaption><\/figure>\n<p>Pursotusmenetelm\u00e4\u00e4n liittyy ominaispiirteit\u00e4 kuten purseita sek\u00e4 siivutusvirheist\u00e4 aiheutuvia pieni\u00e4 koloja, jotka aiheuttavat helposti mittavirhepiikkej\u00e4. N\u00e4iden laatuvirheiden m\u00e4\u00e4r\u00e4\u00e4n ja laatuun p\u00e4\u00e4see vaikuttamaan tulostusparametrien kautta mutta t\u00e4t\u00e4 testi\u00e4 varten tulostusparametreja ei l\u00e4hdetty erityisemmin optimoimaan.<\/p>\n<p>Mittausten perusteella voidaan todeta, ett\u00e4 pursotusmenetelm\u00e4ll\u00e4kin voidaan p\u00e4\u00e4st\u00e4 kohtuullisen tarkkaan toistoj\u00e4lkeen. Jauhepetimenetelm\u00e4n laatutasoon ja toistotarkkuuteen ei pursotusmenetelm\u00e4ll\u00e4 yleisesti ottaen p\u00e4\u00e4st\u00e4, mutta k\u00e4ytt\u00f6kohteetkin ovat usein hieman erilaisia. Pursotusmenetelm\u00e4n laaja materiaalivalikoima, p\u00e4\u00e4osin edulliset laite- ja materiaalikustannukset sek\u00e4 mahdollisuus suuriinkin tulostusalueisiin pit\u00e4v\u00e4t huolen siit\u00e4, ett\u00e4 menetelm\u00e4 s\u00e4ilytt\u00e4\u00e4 asemansa yhten\u00e4 yleisimmist\u00e4 lis\u00e4\u00e4v\u00e4n valmistuksen menetelmist\u00e4 l\u00e4hitulevaisuudessakin.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>Lauri Alonen<br>\nProjekti-insin\u00f6\u00f6ri<br>\nSavonia-ammattikorkeakoulu<\/p>\n<p>Joni Andersin<br>\nProjekti-insin\u00f6\u00f6ri<br>\nSavonia-ammattikorkeakoulu<\/p>\n<p>Antti Alonen<br>\nTKI-asiantuntija<br>\nSavonia-ammattikorkeakoulu<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large is-style-default\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"194\" src=\"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2021\/03\/lippulogot-1024x194_2020.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-860\" srcset=\"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2021\/03\/lippulogot-1024x194_2020.png 1024w, https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2021\/03\/lippulogot-1024x194_2020-300x57.png 300w, https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-content\/uploads\/sites\/4961\/2021\/03\/lippulogot-1024x194_2020-768x146.png 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><\/figure>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>3D-skannaus on 3D-tulostuksen tapaan laaja k\u00e4site jonka sis\u00e4\u00e4n mahtuu useita erilaisia prosesseja ja sovelluksia. Yleisesti ottaen 3D-skannauksella tarkoitetaan menetelm\u00e4\u00e4, jossa kappaleesta muodostetaan virtuaalinen 3D-malli. 3D-Skannauksen menetelmi\u00e4 on useita (mm. fotogrammetria, laservaloon sek\u00e4 strukturoituun valoon perustuvat menetelm\u00e4t). T\u00e4ss\u00e4 blogikirjoituksessa keskityt\u00e4\u00e4n p\u00e4\u00e4asiassa laserpohjaiseen, piirteiden avulla tapahtuvaan 3D-skannaukseen ja sen hy\u00f6dynt\u00e4miseen 3D-tulostuksen yhteydess\u00e4. [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":4267,"featured_media":374,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[27,20,1],"tags":[12,5],"class_list":["post-371","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-3dtik","category-liva","category-uncategorized","tag-3d-skannaus","tag-3d-tulostus"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/371","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-json\/wp\/v2\/users\/4267"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=371"}],"version-history":[{"count":7,"href":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/371\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":982,"href":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/371\/revisions\/982"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-json\/wp\/v2\/media\/374"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=371"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=371"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=371"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}